Fisica Ondas

Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas Examen Semana Física III Nombre: ______________________________________ Nota: _________ 1. La potencia introducida para mantener las vibracionesforzadas puede ser calculada reconociendo que esta potencia es la medida del trabajo hecho por la fuerza de resistencia –bv. a. Demuestre que la potencia en una instante de tiempo debido a la fuerza deresistencia es igual a bv2.

b. Usando

, muestre que la potencia en un periodo es c. Utilizando la solución anterior demuestre con cual amplitud absorbente o elástica, se obtiene una potencia promediodada por:

2. Tenemos un oscilador libre, amortiguado y forzado, cuya ecuación de movimiento es . Cuya solución x(t) es la suma de la homogénea y la particular. En la solución particular tenemosdos tipos de amplitud elástica y absorbente.

a. Graficar la amplitud elástica vs la frecuencia de forzamiento. b. Graficar la amplitud absorbente vs la frecuencia de forzamiento. c. Explicar que pasacon la solución particular, cuando ω0 < ω. d. Explicar que pasa con la solución particular, cuando ω0 = ω. e. Explicar que pasa con la solución particular, cuando ω0 > ω. 3. Un oscilador débilmenteamortiguado y forzado (caracterizado por que la constante gamma es muy pequeña comparado con la frecuencia natural del sistema) de masa (m) es forzado por una fuerza externa F(t). Si la frecuencia deforzamiento es idéntica a la frecuencia natural del sistema del oscilador. a. Cuál es el desplazamiento x(t) si la fuerza externa es F(t)= F0 cos(ω0t)?. b. Cuál es el desplazamiento x(t) si la fuerzaexterna es F(t)= F0 sin(ω0t)?.

c. Ahora asuma una fuerza externa de la forma: (ayuda: debe existir una transición entre las dos soluciones, no es solo sumarlas debe ser única). 4. Un cono delongitud (L) y radio (R) se sujeta desde un cuarto de la longitud (L/4) desde la punta del cono. a. Encontrar la ecuación de movimiento, b. la frecuencia natural y c. el periodo de la oscilación. 5. Una...