Movimiento Oscilatorio

Se quiere determinar la constante de amortiguamiento de un amortiguador observando la oscilación de un bloque que pende de él en la forma indicada en la figura. Cuando se tira hacia abajo del bloque 75 mm y se suelta desde el reposo se observa que la amplitud de la oscilación resultante disminuye hasta 20 mm en 10 ciclos de oscilación. Determinar: a) el valor de la masa del bloque y de la constante de amortiguamiento,  si la constante del resorte es k=1500 N/m y los 10 ciclos se completan en 8 s; b) la ecuación de la posición en función del tiempo para el movimiento resultante; c) la velocidad del bloque en t=5 s; d) la diferencia de fase entre este instante y el inicial.

Problema de Movimiento Oscilatorio. Aparece en la convocatoria de ENE2018.

El período de vibración observado en el sistema de la figura 1 es 0.5 s. Si se retira del sistema el muelle de constante k₂=2.1 kN/m se observa un período de 0.98 s. Hallar: a) la constante k₁ del otro muelle y la masa del bloque A; b) la ecuación del movimiento del bloque cuando está unido a los dos muelles si se le suelta desde el reposo 2 cm por debajo de su posición de equilibrio; c) si después se sustituye el muelle de constante k₁ por un amortiguador (figura 2), puede observarse que los desplazamientos máximos sucesivos del sistema muelle, masa y amortiguador son 25 mm, 15 mm y 9 mm, y sabiendo además que en el instante t=0 el desplazamiento es nulo y la velocidad de la masa es de 0.269 m/s, determinar el coeficiente de amortiguamiento viscoso g. ¿De qué tipo de movimiento se trata? d) escribir la ecuación del movimiento de la masa.

Problema de Movimiento Oscilatorio. Aparece en la convocatoria de JUL2001.

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.