¿Qué energía posee un péndulo simple cuando está en reposo en la posición media?

En reposo, o en la posición D (ver figura a continuación), el péndulo consiste en energía potencial. La energía cinética es aproximadamente cero.

PE = mgh

donde g es la aceleración debida a la gravedad y h es la altura. Sin embargo, la altura está limitada a la longitud.

Del diagrama h = L (1-cos theta). En la posición D, theta = 90 y cos 90 = 0, y h = L. De ahí el valor máximo posible

A medida que el péndulo oscila de D a A, el ángulo se reduce de 90 a cero. Cos 0 = 1. La altura es igual a cero y la energía potencial cae a cero. Esta energía cambia a energía cinética. La energía cinética es 0.5 * m * Vmax * Vmax Donde Vmax es la velocidad máxima.

Para puntos entre D y A;

PE = mgL (1- cos theta) y existe algo de KE. El KE = 0.5 * m * V * V.

La energía total entre D y A es PE + KE

Lo anterior es para situaciones ideales. En el mundo real, parte de la energía se convierte en energía térmica.

¿Cómo quieres decir “en reposo”? En reposo, la energía cinética es 0 y también lo es la energía potencial gravitacional si se toma esa altura como punto de referencia. Pero si el péndulo se mueve, la energía cinética en la posición media es la más alta.

si está colgando, entonces tiene energía potencial.

Puede tener algo más que energía cinética.

es decir, energía potencial gravitacional, energía térmica, energía química, energía de masa …

Maxima

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