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CURSO: FISICA 2

Tema :

ENERGIA DE UN OSCILADOR ARMÓNICO - MOYIMIENTO OSCILATORIO AMORTIGUADO

PROBLK.MAS

1. Un resorte se estira 0.15 m cuando se cuelga suavemente de el una masa de 0.3 kg. como en la figura 1. Luego el resorte se coloca horizontalmente eon la masa de 0.3 kg descansando sobre una mesa sin fricción. como en la figura 2. La masa se empuja de manera que el resorte se comprime 0.1 m del punto de equilibrio. y se libera a partir del reposo. Determine:

a)    la constante de rigidez del resorte k y la frecuencia angiJar u>,

b)    la amplitud de la osdlación horizontal A el periodo Ty la frecuencia t.

c)    la magmtud de la vefocidad maxima. v_ma, y la magnitud de la aceleración maxima de la masa. ću«:

d)    el desplazamiento xen función del tiempo;

e)    la yelocidad en (=0.150 s.

f)    la energia total.

g)    las energias cinóbca y potencial en función del tiempo,

h)    la yelocidad cuando la masa esta a 0.05 m de la posición de equilibrio.

I) Las energias cinótica y potencial a media amplitud (X =A2).

Figura 1

Figura 2

2.

Se duplica la amplitud. Suponga que el resorte de la figura 3 se estira el dobie (x =2A). ^Que sucede a

a)    la energia del sistema.

b)    la yelocidad maxima de la masa oscilante.

c)    La aceleración maxima de la masa

U K

L

x =-A i = 0 x =A

(r=0)

Figura 3

3.

Si una oscilación tiene 5 veces la energia de una segunda oscaación eon las mismas frecuencia y masa. ^cómo se comparan sus ampliludes?

4. En (« 0. una masa de 785 g en reposo en el extremo de un resorte horizontal (k • 184 N/m) se golpea eon un martilto que le da una rapidez inidal de 2.26 m/s. Determine

a)    el periodo y la frecuencia del movimiento y amplitud

b)    la aceleración maxima.

c)    la posición en función del tiempo.

d)    la energia total.

e)    la energia cinetica cuando x-0.404. donde A es la amplitud.

I

Facultad de Ingenieria