¿Qué es la tensión? ¿Cuántas revoluciones por minuto? Encuentre el número de revoluciones por minuto en las que la cuerda más lenta se afloja.

Cuando las cuerdas de 1,25 m están completamente extendidas, forman un par de triángulos rectángulos "3-4-5" con el poste, de modo que el bloque está a 0,75 m de la varilla y 1,00 m por debajo del accesorio superior. (m son metros, N son newtons, 9.81 m / s ² es la constante gravitacional que estamos usando)

La fuerza ejercida hacia arriba por la cuerda superior es 80 N (1 / 1.25) = 64 N
La fuerza ejercida hacia abajo por el bloque y el La cuerda inferior debe sumar esto:
64 N = T _inferior (1 / 1,25) + (4,0 kg) (9,81 m / s ² ) = T _inferior /1,25+ 39,24 N
(64 N - 39,24 N) = T _{inferior /} 1,25
T _inferior= (1.25) (64 N - 39.24 N) = 1.25 (24.76 N) = 30.95 N

La fuerza total hacia adentro es la ejercida por las dos cuerdas
F _in = T _superior (.75 / 1.25) + T _inferior (.75 / 1.25 ) = .6 (80 N + 30.95 N)
 = .6 (110.95 N) = 66.57 N

Esta fuerza centrípeta corresponde a una tasa de rotación (w radianes / s) de
F _en = mw ² R
66.57 N = (4.0 kg) ( wr / s) ² (.75 m) = 3.0 w ² N
w = sqrt [66.57 / 3] = 4.71

4.71 radianes / s = (4.71 radianes / s) (60 s / min) (1 rev / 2Pi radianes)
 = 4,71 (60) / (2Pi) = 44,98 rpm

Cuando la cuerda inferior se afloja, la fuerza hacia arriba es proporcionada por la tensión en la cuerda superior, al igual que la fuerza hacia dentro. La fuerza hacia arriba equilibra la fuerza hacia abajo debido a la masa.
T _superior (1 / 1.25) = (4.0 kg) (9.81 m / s ² ) = 39.24 N
T _superior = (1.25) (39.24 N) = 49.05 N
F _in = T _superior (.75 / 1.25) = .6 ( 49,05 N) = 29,43 N
F _en = mw ² R
29,43 N = (4,0 kg) (wr / s) ² (0,75 m) = 3,0 w ² N
w = sqrt [29,43 / 3] = 3,13

(3,13 radianes / s) (60 s / min) (1 rev / 2Pi radianes) = 29,91 rpm

Cuando la velocidad de rotación es menor que esto, el bloque estará más cerca del poste que el máximo de 0,75 metros permitido por la geometría de la cuerda .