Física I

Demostrar que el movimiento sin fricción de una masa m situada en un túnel perforado a través de la Tierra, como se ve en la figura, sería armónico simple. Calcular el período.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Hallar la ecuación del movimiento resultante de una partícula sometida a los desplazamientos:

x₁=3sen(ωt+45^o)

x₂=4sen(ωt+135^o)

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Una partícula material de masa m=1 g es capaz de vibrar con una frecuencia propia de 47.8 vibraciones por segundo. Sobre ella actúa una fuerza exterior sinusoidal F=25·10⁴cos400t (en dinas), estando expresado el tiempo t en segundos. a) Calcular la amplitud de las oscilaciones forzadas que realizará la partícula; b) ¿qué otra frecuencia podría tener la fuerza exterior F y producir la misma amplitud de las oscilaciones para dicha masa? Se consideran despreciables las fuerzas de rozamiento.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

¿Cómo se relacionan las constantes de la ecuación que describe el movimiento armónico simple con las condiciones iniciales del movimiento?

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

Describa la representación de Fresnel del desplazamiento, velocidad y aceleración de un Movimiento Armónico Simple.

Cuestion de Movimiento Oscilatorio.

Un objeto de masa 2 kg oscila en el aire con una frecuencia angular de 5 rad/s. Para t=0 s la posición del objeto es 10 cm y su velocidad en este momento de -25 cm/s. a) Determinar la amplitud y la constante de fase para este movimiento. Escribir la ecuación que define el movimiento. b) A continuación introducimos el sistema en un medio viscoso que ofrece una resistencia de 5.25v N, siendo v la velocidad del objeto. Razonar el tipo de amortiguamiento. Calcular el parámetro de amortiguamiento, la frecuencia angular de la oscilación y la ecuación del movimiento sabiendo que para un tiempo nulo su posición es de 10 cm y para t=2 s de 0.051 cm. c) Si además, en ese medio viscoso le aplicamos al objeto una fuerza sinusoidal de F=2.5cos4t N, calcular la amplitud de las oscilaciones, la impedancia del oscilador y el valor de la frecuencia angular de la fuerza impulsora para la cual la amplitud alcanza su valor máximo.

Problema de Movimiento Oscilatorio. Aparece en la convocatoria de FEB2001.

La función de onda que describe una onda transversal que se propaga en una cuerda tensa cuya densidad lineal es de 20 g/m viene dada por y=0.2cos(1.75x-628.32t) donde x e y se miden en cm y t se mide en segundos. a) Determinar la amplitud, la longitud de onda, la frecuencia y la velocidad de propagación de la onda; b) calcular la tensión de la cuerda

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.

A una distancia r de un foco sonoro puntual se percibe una sonoridad de 40 dB. Para que la sensación sonora se reduzca a la mitad, nos hemos de alejar del foco en la dirección de propagación del sonido 100 m más. Determinar la distancia r así como la distancia umbral r₀ a partir de la cual no se percibe sonido.

Problema de Movimiento Ondulatorio.

Una sirena, que emite un sonido de frecuencia 10³ s^-1 , asciende verticalmente con una velocidad constante de 10 m/s, partiendo de un punto C situado a una distancia horizontal d=200 m de un observador situado en O. a) Supuesto el observador en reposo, determinar la frecuencia que percibe al cabo de 5 s de iniciarse el movimiento de la sirena; b) suponiendo que el observador se aleja del punto C según la recta CO con una velocidad constante de 2 m/s, calcular la frecuencia que percibe al cabo de 10 s de iniciarse el movimiento de la sirena. La experiencia se realiza con el aire en calma a una temperatura de 31^oC, admitiéndose que la velocidad del sonido en el aire a 0 ^oC es de 331.6 m/s.

Problema de Movimiento Ondulatorio.

La cuerda Sol de un violín tiene 30 cm de longitud. Cuando se toca sin pulsar, vibra con una frecuencia de 196 Hz. ¿A qué distancia del extremo de la cuerda debe colocarse un dedo para originar las siguientes notas: La (220 Hz), Do (262 Hz)?

Cuestion de Movimiento Ondulatorio.