ejercicios fisica

1.1 MOVIMIENTO ARMÓNICO

1. ¿De qué magnitudes dependen los valores máximos de la velocidad y de la aceleración en
un movimiento armónico simple? ¿En qué posiciones de la trayectoria se consiguen estos
valores? Justifica la respuesta.

2. Explica como varía la energía mecánica de un oscilador lineal si: a) Se duplica la amplitud.
b) Se duplica la frecuencia. c) Se duplica laamplitud y se reduce la frecuencia a la mitad.
Razona la respuesta en todos los apanados

3. Al suspender de un resorte vertical una partícula de masa de 2 kg se origina en éste un
alargamiento de 5 cm. Desde esta posición de equilibrio, se estira el resorte 2 cm. soltándolo a
continuación para que la masa empiece a oscilar. Calcu1a: a) La constante recuperadora del
resorte. b) La frecuenciacon que oscila la masa. c) El valor de la velocidad máxima de
oscilación de la masa. d) El valor de la aceleración de la masa cuando se encuentra a l cm por
encima de la posición de equilibrio.

4. Una partícula, cuya masa es 50 g, se mueve con movimiento armónico simple de periodo
0,3 s y amplitud 20 cm. Determinar: a) Los valores de la fuerza y de la energía cinética
cuando lapartícula está situada a 10 cm de la posición de equilibrio. b) La variación de
energía potencial cuando la partícula pasa de estar situada a 10 cm a estar situada a 20 cm de
la posición de equilibrio.

5. Un oscilador armónico constituido por un muelle de masa despreciable, y una masa en el
extremo de valor 40 g, tiene un periodo de oscilación de 2 s. a) ¿Cuál debe ser la masa de un
segundooscilador, construido con un muelle idéntico al primero, para que la frecuencia de
oscilación se duplique? b) Si la amplitud de las oscilaciones en ambos osciladores es 10 cm,
¿cuánto vale, en cada caso, la máxima energía potencial del oscilador y la máxima velocidad
alcanzada por su masa?

6. Una pequeña esfera homogénea de masa 1,2 kg que cuelga de un resorte vertical, de masadespreciable y constante recuperadora k = 300 N/m, oscila libremente con una velocidad
máxima de 30 cm/s. Determinar: a) El periodo del movimiento. b) El desplazamiento máximo
de la esfera respecto de la posición de equilibrio. c) Las energías cinética, potencial y total de
la esfera cuando se encuentra en la posición de desplazamiento máximo.

7. La aceleración del movimiento de una partículaviene expresada por la relación a = - k y,
siendo y el desplazamiento respecto a la posición de equilibrio y k una constante. ¿De qué
movimiento se trata? ¿Qué representa k? ¿Cuál es la ecuación del citado movimiento? Razona
las respuestas.

8. Una partícula que realiza un movimiento armónico simple recorre una distancia total de 20
cm en cada vibración completa y su máximaaceleración es de 50 cm/s2
.
a) ¿Cuáles son los valores de su amplitud, periodo y velocidad máxima? Movimiento Armónico Simple, Ondas, Sonido
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b) ¿En qué posiciones de la trayectoria se consiguen los valores máximos de la velocidad y de
la aceleración?

9. Si se duplica la energía mecánica de un oscilador armónico, explique qué efecto tiene: a)
En la amplitud y la frecuencia de lasoscilaciones.
b) En la velocidad y el período de oscilación.

10. Una partícula realiza un movimiento armónico simple con una amplitud de 8 cm y un
periodo de 4 s. Sabiendo que en el instante inicial la partícula se encuentra en la posición de
elongación máxima: a) Determine la posición de la partícula en función del tiempo. b)
¿Cuáles son los valores de la velocidad y de la aceleración 5 sdespués de que la partícula
pase por un extremo de la trayectoria?

11. Un punto material está animado de un movimiento armónico simple a lo largo del eje X,
alrededor de su posición de equilibrio en x = 0. En el instante t = 0, el punto material está
situado en x = 0 y se desplaza en el sentido negativo del eje X con una velocidad de 40 cm/s.
La frecuencia del movimiento es de 5 Hz....