Movimiento Oscilatorio

Una cuerda vertical de longitud l=1 m está tensa bajo un peso de 20 kg atado a su extremo. En el centro de la cuerda hay una masa pequeña de 1 g. Separamos este pequeño peso de su posición de equilibrio una distancia pequeña x y lo soltamos. a) Demostrar que se mueve con un m.a.s.; b) hallar la frecuencia de la vibración.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Dibujar la curva de Lissajous resultante de la superposición de dos movimientos vibratorios perpendiculares en el caso de que la relación de pulsaciones sea , teniendo en cuenta que las amplitudes guardan una relación inversa a la anterior y que la diferencia de fase es de 45^o.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

La constante elástica de un oscilador es de 0.09 N/m, su parámetro de amortiguamiento es β=3 s^-1 y su masa 10 g. La masa se encuentra inicialmente en reposo en la posición de equilibrio. Una fuerza impulsora le comunica una velocidad de 60 cm/s. Calcular: a) el desplazamiento máximo de la masa con respecto a su posición de equilibrio; b) supongamos ahora que la masa oscilante en el instante inicial se encuentra a una distancia de 4 cm de su posición de equilibrio y que se mueve con una velocidad en ese instante de 60 cm/s hacia ella. ¿Rebasará la posición de equilibrio? c) repetir el apartado a) para β=5 s^-1.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

a) ¿Cuáles son las características más significativas del oscilador amortiguado forzado? b) ¿Cómo se define el fenómeno de la resonancia? c) ¿Podemos hablar de resonancia cuando el amortiguamiento es grande o crítico o solamente si es débil?

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

La figura adjunta representa la gráfica de la aceleración frente al tiempo para un movimiento vibratorio armónico simple de una masa m unida a un resorte de constante k. a) Deduce la expresión general de la posición; b) calcula la velocidad máxima; c) a continuación el sistema se introduce en un medio con amortiguamiento debido a una fuerza proporcional a la velocidad de la partícula, siendo la constante de proporcionalidad igual a 2 Ns/m. Si la masa de la partícula es de 100 g, ¿cuánto tiempo transcurre hasta que la amplitud se reduce a la mitad? d) ¿Cuánto tiempo transcurre hasta que se ha disipado la mitad de la energía total?

Problema de Movimiento Oscilatorio. Aparece en la convocatoria de FEB2018.

Tipos de amortiguamiento. Describa sus características fundamentales.

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

Un pequeño bloque de masa m, unido a una cuerda metálica tensa, descansa sobre una superficie horizontal lisa. Designando por T a la tensión que soporta la cuerda, determinar la frecuencia de las pequeñas oscilaciones del bloque en la dirección perpendicular a la cuerda. Demostrar que la mínima frecuencia se obtiene cuando .

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Una partícula está sometida simultáneamente a dos movimientos vibratorios armónicos perpendiculares de la misma amplitud y frecuencia, pero desfasados en 90^o. Demostrar: a) que la trayectoria de la partícula es circular; b) que la velocidad del movimiento resultante es uniforme.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Se cuelga un objeto de 2 kg del extremo inferior de un muelle de masa despreciable. En esas condiciones el muelle se alarga 6 cm. Hacemos oscilar hacia arriba y hacia abajo el extremo superior del muelle con un movimiento armónico simple de 1 mm de amplitud. El factor de calidad del sistema es Q=20. a) ¿Cuál deberá ser la frecuencia de las oscilaciones del extremo superior del muelle para que sea máxima la amplitud de las oscilaciones del objeto? b) ¿Cuánto valdrá dicha amplitud máxima? c) ¿Qué potencia está suministrando la fuerza impulsora? d) Supongamos ahora que la frecuencia de la fuerza impulsora es ω=2ω₀. ¿Cuál será la amplitud de las oscilaciones del objeto suspendido? e) ¿Qué potencia suministra la fuerza impulsora?

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Resonancia: definición, fundamentos físicos, diferencia entre la resonancia en amplitud y en velocidad. Presentar algunos fenómenos en los que intervenga la resonancia.

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.