TALLER 1 DE REPASO DE FISICA DE ONCE 1. Una partícula describe un movimiento armónico simple con una frecuencia de 20 Hz y 8 cm de amplitud. Determina la velocidad cuando la elongación es x = 3,5 cm. 2. Un objeto de 2,4 kg de masa se une a un muelle de constante elástica 18 N/m. Calcula la velocidad máxima del objeto cuando el sistema vibra con una amplitud de 2,0 cm. ¿Cuál es el valor de las energías cinética y potencial elástica cuando el objeto se encuentra a 1 cm de la posición central de vibración? 3. Se cuelga un objeto de 300 g de un muelle sujeto al techo de 45 cm de longitud y su nueva longitud es de 55 cm.Determina la constante de elasticidad k del muelle 4. ¿Cual será la gravedad en un planeta en el que un péndulo de longitud 20 cm tarda 0.834 segundos en realizar una oscilación completa? 5. Un cuerpo de 400 g se encuentra unido al techo a través de un muelle. El peso del cuerpo hace que el muelle se deforme 5 cm. Determina:Cuál será la frecuencia de oscilación del cuerpo cuando se desplaza de su posición de equilibrio 6. Un cuerpo de masa 300 g oscila según un movimiento armónico simple de ecuación, en unidades del Sistema Internacional: x=0.1⋅cos(25⋅t) Determina: La energía mecánica para t = 0.8 s 7. Un muelle de masa despreciable y de longitud 6 cm cuelga del techo de una casa en un planeta diferente a la Tierra. Al colgar del muelle una masa de 80 g, la longitud final del muelle es 6,25 cm. Sabiendo que la constante elástica del muelle es 450 N/m: Determine A. El valor de la aceleración de la gravedad en la superficie del planeta. B. El muelle se separa con respecto a su posición de equilibrio 0,5 cm hacia abajo y a continuación es liberado. Determine, la ecuación que describe el movimiento de la masa que cuelga del muelle. 8. El chasis de un automóvil de 1600 kg de masa está soportado por cuatro resortes de constante elástica 25000 N/m cada uno. Si en el coche viajan cuatro personas de 70 kg cada una, hallar la frecuencia de vibración del automóvil al pasar por un bache. 9. Una masa de 5 kg se cuelga del extremo de un muelle elástico vertical, cuyo extremo esta fijo al techo. La masa comienza a vibrar con un periodo de 2 segundos. Hallar la constante elástica del muelle. 10. Un resorte de acero tiene una longitud de 25 cm y una masa de 80 gramos. Cuando se le cuelga en uno de sus extremos una masa de 40 gramos se alarga, quedando en reposo con longitud de 33 cm. Calcular: una La frecuencia de las vibraciones si se le cuelga una masa de 90 gramos y se le desplaza ligeramente de la posición de equilibrio. 11. Una masa de 200 gramos unida a un muelle de constante elástica K = 20 N/m oscila con una amplitud de 5 cm sobre una superficie horizontal sin rozamiento. a) Calcular la energía total del sistema y la velocidad máxima de la masa. b) Hallar la velocidad de la masa cuando la elongación sea de 3 cm. c) Hallar la energía cinética y potencial elástica del sistema cuando el desplazamiento sea igual a 3 cm d) ¿Para qué valores de la elongación la velocidad del sistema es igual a 0,2 m/s? 12. La longitud de un péndulo que bate segundos en el ecuador terrestre es 0,9910 m, y la del que bate segundos en el polo es 0,9962 m. ¿Cuánto pesará un cuerpo situado en el ecuador terrestre si en el polo pesa 14 Kg? Un péndulo que bate segundos es aquél cuyo periodo de oscilación es 2 s 13. Un punto material de 3,5 kg experimenta un movimiento armónico simple de 8 Hz de frecuencia. Hallar: El valor de la fuerza recuperadora para esa elongación. 14. Un bloque de 4 kg se cuelga de un resorte de constante elástica K = 35 N/m. Si desplazamos dicho bloque 15 cm hacia abajo y luego se suelta: a) ¿Con qué velocidad pasa por la posición de equilibrio? 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. b) ¿Cuál es el periodo de las oscilaciones que realiza? Una masa de 250 gramos se suspende del extremo de un resorte y se observa que la longitud del mismo se alarga 0,8 m. ¿Cuánto vale el periodo de oscilación? Cuando sobre un muelle elástico actúa una fuerza de 80 N, experimenta un alargamiento de 6 cm. Calcular el trabajo que es necesario realizar para estirar el muelle 8 cm. Una masa de 20 gramos realiza oscilaciones con un periodo de 2seg a ambos lados de su posición de equilibrio. Si la energía del sistema es de 0,8 J, ¿cuál es la amplitud de las oscilaciones? Un péndulo simple de 10 m de longitud oscila con un periodo de 6 segundos. ¿Cuál será la longitud de otro péndulo que oscila en el mismo lugar de la experiencia con un periodo de 12 segundos? Del techo de una habitación cuelga un péndulo simple que realiza 80 oscilaciones completas en 160 segundos. Si la bolita que constituye el péndulo está situada a 40 cm del suelo, ¿qué altura tiene el techo? La ecuación de un m.a.s. es x(t) = 4 cos 60t, , en la que x es la elongación en cm y t en s. ¿Cuáles son la amplitud, la frecuencia y el período de este movimiento? La aceleración (en m/s2) de un m.a.s. en función de la elongación (en m) a = 324 x. Expresar esta aceleración en función del tiempo sabiendo que la amplitud de la vibración es de 4,5 cm. La elongación en cm de un m.a.s. es x = 6 cos 12t, donde t es el tiempo en s. Calcular la aceleración en el instante en que la elongación es de 12 cm. Una partícula se desplaza con m.a.s. de amplitud 4 cm y frecuencia 28 Hz. Calcular su velocidad y su aceleración en el instante en que tiene una elongación de 6 mm. Si la velocidad máxima es de 40 cm/s y la aceleración máxima de 16 m/s2? Expresar la elongación de ese movimiento en función del tiempo
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