Practico nº1 oscilaciones
Descargar como DOCX, PDF1 recomendación2,116 vistas
Este documento contiene 11 problemas sobre oscilaciones mecánicas. Los problemas cubren temas como osciladores armónicos simples, resortes, péndulos simples y forzados, amortiguamiento, superposición de movimientos y sistemas oscilatorios bidimensionales. El documento proporciona ecuaciones, datos numéricos y solicita cálculos, gráficos y explicaciones sobre las oscilaciones y movimientos resultantes de diversos sistemas mecánicos oscilatorios.
Practico nº1 oscilaciones
- 1. Universidad Autónoma Gabriel Rene Moreno: Facultad de Ciencias exactas y Tecnología Ing. Rufino Wilberto Román Roca: Doc. FIS 100 - 102 Practico Nº1 oscilaciones 1.- Un oscilador armónico simple es descrito por la ecuación: )5.01.0(2 tsenx , donde todas las unidades se expresan en el SI. Encontrar: a) la amplitud, el periodo y la fase inicial del movimiento; b) la posición, velocidad y aceleración, para un tiempo de 2.5 segundos; c) graficar, la posición, velocidad y aceleración en función del tiempo. 2.- Un automóvil de 1300 kg. Se construye con una armazón soportada por 4 resortes. Cada resorte tiene una constante de fuerza de 20000 N/m. Si dos personas que viajan en el auto tienen una masa combinada de 160 kg. a) encontrar la frecuencia de vibración del auto cuando pasa por un bache en una calle; b) ¿Cuánto tiempo tarda el automóvil en ejecutar una vibración completa?. 3.- Una masa de 200 gr. Está conectada a un resorte ligero de constante de fuerza 5 N/m y puede oscilar libremente sobre una pista horizontal sin fricción, si la masa se desplaza 5 cm. Desde su posición de equilibrio y se suelta a partir del reposo. a) encuentre el periodo de su movimiento, b) determine la velocidad máxima de la masa y su aceleración máxima. 4.- Una masa de 0.5 kg conectada a un resorte ligero, cuya constante de fuerza es de 20 N/m oscila sobre una pista horizontal sin fricción, calcule: a) la energía total del sistema y la velocidad máxima de la masa, si la amplitud del movimiento es de 3 cm. b) la velocidad de la masa, cuando el desplazamiento es de 2 cm. c) la energía cinética y potencial del sistema cuando el desplazamiento es de 2 cm. 5.- Un hombre entra en una torre, de la cual necesita conocer su altura. Observa un péndulo que se extiende desde el techo casi hasta el piso y cuyo periodo es de 12 segundos, a) ¿qué altura tiene la torre?, b) si este péndulo estuviera en la luna, donde la aceleración de la gravedad es de 1.67 m/seg2 , cuál será su periodo. 6.- Calcule el periodo de una regla métrica que gira alrededor de uno de sus extremos y que oscila en un plano vertical. El momento de inercia para una barra uniforme, que gira alrededor de uno de sus extremos es: 2 3 1 LmI
- 2. Universidad Autónoma Gabriel Rene Moreno: Facultad de Ciencias exactas y Tecnología Ing. Rufino Wilberto Román Roca: Doc. FIS 100 - 102 7.- Una barra horizontal de 1 metro de largo y 2 kg de masa, se suspende de un alambre en su centro, para formar un péndulo de torsión, si su periodo resultante es de 3 minutos, encuentre la constante de torsión del alambre. 8.- Oscilaciones amortiguadas: Un péndulo simple tiene un periodo de 2 segundos y una amplitud de 2o , después de 10 oscilaciones completas, su amplitud se ha reducido a 1.5o encontrar la constante de amortiguamiento m b 2 , suponga que 2 9.- Oscilaciones forzadas: Una masa de 2 kg unida a un resorte, es accionada por una fuerza externa; tNF 2cos3 , si la constante de fuerza del resorte es de 20 N/m. Determine: a) el periodo, b) la amplitud del movimiento (sugerencia, suponga que no hay amortiguamiento es decir 0b 10.- Encontrar la ecuación del movimiento resultante de la superposición de dos MAS paralelos cuyas ecuaciones son: , 2 ,0:,)2(8;26 21 sitsenxtsenx , graficar cada movimiento y el movimiento resultante. 11.- Encontrar la ecuación de la trayectoria del movimiento resultante de la combinación de dos MAS perpendiculares cuyas ecuaciones son: )(3;4 wtsenywtsenx , cuando , 2 ,0 : hacer un gráfico de la trayectoria de cada partícula para cada caso y señalar el sentido en el cual viaja la partícula.