Enunciado
Un cubo de masa 1.000 gramos está atado a una cuerda. Se le impulsa para que describa una circunferencia de radio 1m en un plano vertical.
a) ¿Cuál será la velocidad mínima a la que debe girar para que la cuerda tenga tensión cero en la parte más alta de la trayectoria?
b) ¿Qué tensión soportará la cuerda cuando el cubo pasa por la parte más baja
c) ¿Qué tensión soportara la cuerda cuando pase por una posición 45º por debajo de la horizontal?
d) Si el cubo contiene 2 litros de agua agua, ¿cuál es a velocidad mínima que debe tener en la parte superior para que el agua no caiga al pasar el cubo boca abajo?.
¿Con qué fuerza empujará el agua el fondo del cubo?
¿Con qué fuerza lo empujará en la parte más baja?

Ayuda a la resolución del problema 3
Memorización de datos y adecuación al S.I.
Coloca en una tabla los datos que tienes (en el S.I) y deja un ? para los que te piden.

Utiliza la ayuda de esta animación antes de leer las explicaciones que figuran más abajo para comprender las fuerzas que usas.

Puedes optar por uno de los siguientes enfoques:

• situar el S.R. en el cubo (y por lo tanto el cubo estará inmóvil) (S.R. no inercial)
• situarlo en el centro de la circunferencia que describe (S.R.I.)

En el primer caso empleas para resolver el problema la regla de D´Alembert del equilibrio dinámico. En el segundo, situándote en el centro de la circunferencia, usas la 2ª Ley de Newton.

En la parte superior de la circunferencia la "fuerza centrífuga" creada a una determinada velocidad debe ser igual al peso y la tensión de la cuerda cero (si tiene agua en ese punto no ejercerá fuerza respecto al fondo ni se caerá).
Recuerda el valor de la aceleración normal es v² /R
(T +/- peso) - Fi = 0 (no se mueve respecto al SR móvil situado en el caldero).

En el S.R.I, visto desde el centro de la circunferencia, no hace falta recurrir a la fuerza de inercia: el cubo está sometido sólo a la fuerza peso (no hace falta que ayude la tensión de la cuerda en el caso de la velocidad mínima) y esa fuerza es la que crea la aceleración normal en ese punto y hace que el cubo describa la circunferencia.

P = m·g
SF = m·a
T +/- peso = m·a