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Prof. Diego Fernando Salazar.
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FISICA III – TALLER II
Ejercicio 1
Un péndulo de 1 m de longitud se suelta desde un
angula inicial de 15 grados. Después de 1000
seg, debido a la fricción su amplitud se ha
reducido a 5,50. ¿Cuál es el valor del
amortiguamiento?
Rpta: 1.00 x10.3 S-1
Ejercicio 2
Una bebe se regocija durante el día cantando y
saltando en su cuna. Su masa es de 12.5 Kg y el
colchón de la cuna se puede modelarse como un
resorte ligero con una constante de fuerza de
4.3KN/m a) la bebe aprende pronto a rebotar con
máxima amplitud y mínimo esfuerzo al doblar las
rodillas, Cual es la frecuencia del rebote? , b)
Aprende a usar el colchón como trampolín
perdiendo contacto con él durante parte de cada
ciclo cuando su amplitud excede, que valor?
Rpta a) 2,95 Hz; (b) 2,85 cm
Ejercicio 3
El amortiguamiento es despreciable para una
masa de 0.150 kg colgada de un resorte ligero de
6.30 N/m. El sistema es impulsado por una fuerza
oscilante con una amplitud de 1.70 N. ¿A qué
frecuencia la: fuerza hará vibrar la masa con una
amplitud de 0.440 m?
Rpta: 1,31 Hz o 0,641 Hz
Ejercicio 4
Considere un oscilador amortiguado, cuya masa
es de 375 gr, la constante de resorte es de 100
N/m y el coeficiente de amortiguamiento es de
0,1kg/seg. a) ¿Cuánto tarda la amplitud en
reducirse a la mitad de su valor inicial?, b)
¿Cuánto tiempo transcurre para que la energía
mecánica se reduzca a la mitad de su valor
inicial?.
Rpta: a) 5.2 s b) 2.6 s
Ejercicio 5
Una masa de 2.20 kg oscila sobre un resorte cuya
constante de fuerza y periodo son de 250.0 N/m y
0.615 s, respectivamente. ¿Se trata de un
sistema amortiguado o no? ¿Cómo lo sabe? Si es
amortiguado,
calcule
la
constante
de
amortiguamiento b.
Rpta: a) Amortiguado b=13.13Kg/s
Ejercicio 6
Un huevo duro (cocido) de 50.0 g se mueve en el extremo
de un resorte cuya constante de fuerza es k=25.0 N/m. Su
desplazamiento inicial es de 0.300 m. Una fuerza
amortiguadora Fx=-bvx actúa sobre el huevo, y la amplitud
del movimiento disminuye a 0.100 m en 5.00 s. Calcule la
constante de amortiguamiento b.
Rpta: b=0.0220Kg/s
Ejercicio 7
Un objeto de 2 kg oscila sobre un muelle de constante
k=400 N/m con una constante de amortiguamiento b=2
kg/s. Está impulsado por una fuerza sinusoidal de valor
máximo 10 N y frecuencia angular w=10 rad/s. Calcular la
amplitud de las oscilaciones y la frecuencia y amplitud de
resonancia.
Rpta: A=0.05m , w=14.14 rad/s y Ares=0.35m
Ejercicio 8
Un niño se columpia con un período de 3 s. El niño y el
columpio poseen una masa de 30 kg. El padre del niño
impulsa pacientemente el columpio una vez
cada ciclo de modo que mantiene una amplitud angular
estacionaria de 30°. Si el valor de Q es igual a 20, calcule
la potencia transmitida por el padre. (Nota: tenga en cuenta
la relación entre el período y la longitud del columpio)
Rpta: P=7,7 w
Ejercicio 9
Sistemas mecánicos se pueden observar en las figuras,
hallar los circuitos eléctricos equivalentes:
Prof. Diego Fernando Salazar.
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FISICA III – TALLER II
Ejercicio 10