En una frutería, el plato de una balanza cuelga verticalmente de un muelle de forma que cuando está solo el plato de masa 200 g, la elongación respecto de la longitud natural es de 1 cm. De pronto, el frutero suelta 1 kg de plátanos en el plato. Despreciando el rozamiento: a) ¿cuál es la amplitud de las oscilaciones resultantes? b) ¿cuál es la velocidad máxima de los plátanos? c) ¿cuánto vale la fuerza que ejerce el plato sobre los plátanos en los dos extremos de la oscilación (en el más alto y en el más bajo; d) supón que, estando en el punto más bajo de sus oscilaciones, uno de los plátanos (de 100 g de masa), cae del plato. ¿Cuál es la amplitud de las oscilaciones que hace el plato con el resto de los plátanos a partir de ese momento? Problema de Física I. Aparece en la convocatoria de FEB2021.
a) Explica brevemente el movimiento oscilatorio amortiguado y los tres tipos que hay. b) Un bloque de 4 kg está unido a un resorte de constante k=540 N/m. Si el bloque está sumergido en un fluido que proporciona una fuerza de rozamiento fr=-10v (N), siendo v la velocidad en m/s, calcula en qué porcentaje se ha reducido la amplitud al cabo de tres oscilaciones. Cuestion de Movimiento Oscilatorio.
a) Explica la representación de Fresnel del movimiento armónico simple. b) Una partícula recorre 8 cm de extremo a extremo en un movimiento armónico simple cuya aceleración máxima es 48 m/s2. Determina la velocidad máxima de la partícula. Cuestion de Movimiento Oscilatorio.
Un oscilador armónico simple tiene una masa m=0,5 kg y una constante elástica k=18 N/m. En el instante t=0 su elongación es x=0,08 m y se mueve en el sentido positivo del eje X con una energía cinética EC=0,25 J. a) Determinar la ecuación del movimiento del oscilador; b) calcular el tiempo transcurrido hasta que su energía potencial se hace máxima por primera vez; c) a continuación se introduce el oscilador en un fluido donde el parámetro de amortiguamiento es el 2% del correspondiente a un oscilador críticamente amortiguado. Hallar la amplitud del oscilador cuando ha realizado 4 oscilaciones sumergido en el fluido; d) hallar la energía perdida por el oscilador en ese tiempo. Problema de Movimiento Oscilatorio. Aparece en la convocatoria de ENE2022.
En el deporte del salto en el puente, que consiste en dejarse caer desde lo alto de un puente atados firmemente los pies a una cuerda elástica y ligera cuyo otro extremo está fijo en el puente, la longitud de la cuerda se calcula de tal manera que quien salta (de masa m) no alcance la superficie del agua bajo el puente, sino que regrese hacia arriba. Si admitimos que la cuerda se comporta como un resorte cuya constante es , donde g es la aceleración de la gravedad y h=60 m la altura del puente respecto a la superficie del agua, determinar: a) la longitud que debe tener la cuerda para que el que salta apenas llegue a la superficie vuelva hacia arriba (despréciese cualquier efecto debido a la fricción y a la altura del deportista); b) ahora consideremos que después del primer salto debido a la fricción, la amplitud de las oscilaciones va disminuyendo. ¿A qué altura sobre el agua estará el saltador cuando hayan cesado las oscilaciones? Problema de Movimiento Oscilatorio.
En la figura R1 y R2 son dos resortes idénticos cuya longitud natural es l0=25 cm y su constante elástica k=24.5 N/m. C es un cilindro de altura h=4 cm y masa m=200 g. Cuando el cilindro está en la posición de equilibrio se le desplaza hacia abajo una longitud A=3 cm y se le deja en libertad. Si O1O2=76 cm, determinar: a) posición del centro de gravedad del cilindro en la posición de equilibrio; b) ecuación del movimiento del centro de gravedad de C. Problema de Movimiento Oscilatorio.
Un cuerpo de 3 kg de masa sujeto a un muelle oscila con una amplitud de 4 cm y un período de 2 s. a) ¿Cuál es su energía total? b) ¿Cuál es la velocidad máxima y en qué posición se alcanza? Cuestion de Movimiento Oscilatorio.
Una masa unida a un muelle puede moverse con un movimiento armónico simple, con una oscilación amortiguada o con una forzada. Describir cómo realizar estos movimientos experimentalmente. ¿Cuál sería la frecuencia angular de oscilación en cada movimiento y de qué parámetros depende? Cuestion de Movimiento Oscilatorio.
Un péndulo está formado por una masa M suspendida de un punto fijo O mediante una varilla rígida de masa despreciable y longitud L. El péndulo se encuentra en su posición de equilibrio estable. Una masa m se mueve siguiendo una línea horizontal con velocidad v, que se desea determinar, chocando con el centro de la masa del péndulo y quedando incrustada en ella. Sabiendo que la masa del péndulo después del choque alcanza una altura máxima H sobre la posición inicial, determinar: a) la velocidad de la masa m antes del choque; b) la energía perdida en el choque. Cuestion de Movimiento Oscilatorio.
Un punto material está dotado de un m.a.s. de amplitud A=1 m y ω=π rad/s. Averiguar: a) su período y frecuencia; b) la ley del movimiento, sabiendo que el origen de tiempos se cuenta cuando el móvil pasa por su posición media hacia el sentido positivo; c) las leyes de la velocidad y la aceleración; d) la elongación, velocidad y aceleración a los 1/6 s de iniciarse el movimiento; e) el tiempo mínimo necesario para que la elongación valga -0.5 m; f) la velocidad máxima que alcanza el móvil. Problema de Movimiento Oscilatorio.
, donde g es la aceleración de la gravedad y h=60 m la altura del puente respecto a la superficie del agua, determinar: a) la longitud que debe tener la cuerda para que el que salta apenas llegue a la superficie vuelva hacia arriba (despréciese cualquier efecto debido a la fricción y a la altura del deportista); b) ahora consideremos que después del primer salto debido a la fricción, la amplitud de las oscilaciones va disminuyendo. ¿A qué altura sobre el agua estará el saltador cuando hayan cesado las oscilaciones?