Gu A F Sica II Movimiento Peri Dico

EJERCICIOS. FÍSICA II. “MOVIMIENTO PERIÓDICO U OSCILACIÓN”
SECCIÓN 14.1 DESCRIPCIÓN DE LA OSCILACIÓN
14.2. Si un objeto en una superficie horizontal sin fricción se une a un resorte, se desplaza y
después se suelta, oscilará. Si se desplaza 0.120 m a partir de su posición de equilibrio y se suelta
con rapidez inicial cero, luego de 0.800 s su desplazamiento es de 0.120 m en el lado opuesto,habiendo pasado la posición de equilibrio una vez durante este intervalo. Calcule a) la amplitud) el
periodo y c) la frecuencia.
14.3. La punta de un diapasón efectúa 440 vibraciones completas en 0.500 s. Calcule la frecuencia
angular y el periodo del movimiento.
14.4. En la figura E14.4 se muestra el desplazamiento de un objeto oscilante en función del
tiempo. Calcule a) la frecuencia, b) la amplitud)el periodo y d) la frecuencia angular de este
movimiento.

14.5. Una pieza de una máquina está en MAS con frecuencia de 5.00 Hz y amplitud de 1.80 cm.
¿Cuánto tarda la pieza en ir de x = 0 a x=-1.80 cm?
SECCIÓN 14.2 MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE
14.6. En un laboratorio de física, se conecta un deslizador de riel de aire de 0.200 kg al extremo de
un resorte ideal de masa despreciable y se pone aoscilar. El tiempo transcurrido entre la primera
vez que el deslizador pasa por la posición de equilibrio y la segunda vez que pasa por este punto es
de 2.60 s. Determine la constante de fuerza del resorte.
14.7. Un cuerpo de masa desconocida se une a un resorte ideal con constante de fuerza de 120
m. Se observa que vibra con una frecuencia de 6.00 Hz. Calcule a) el periodo del movimiento; b) lafrecuencia angular, y c) la masa del cuerpo.
14.9. Un objeto está experimentando MAS con un periodo de 0.900 s y una amplitud de 0.320 m.
En t= 0 el objeto está en x= 0.320 m y se encuentra instantáneamente en reposo. Calcule el tiempo
que tarda en ir a) de x= 0.320 m a x= 0.160 m, y b) de x= 0.160 m a x= 0.

14.10. Un pequeño bloque está unido a un resorte ideal y se mueve con MAS sobre una superficiehorizontal, sin fricción. Cuando el bloque se encuentra en x=0.280 m, la aceleración del bloque es 5.30 m/s2. ¿Cuál es la frecuencia del movimiento?
14.11. Un bloque de 2.00 kg, que resbala sin fricción, se conecta a un resorte ideal con constante
de fuerza de 300 N/m. En t = 0, el resorte no está estirado ni comprimido, y el bloque se mueve en
la dirección negativa a 12.0 m/s. Calcule a) laamplitud y b) el ángulo de fase. c) Escriba una
ecuación para la posición en función del tiempo.
14.12. Repita el ejercicio 14.11, pero suponga que en t = 0 el bloque tiene una velocidad de -4.00
m s y un desplazamiento de +0.200 m.
14.14. Un pequeño bloque está unido a un resorte ideal y se mueve con MAS sobre una superficie
horizontal, sin fricción. Cuando la amplitud del movimiento es 0.090 m, elbloque tarda 2.70 s en
viajar de x= 0.090 m a x=-0.090 m. Si se duplica la amplitud, a 0.180 m,
¿Cuánto tiempo tarda el bloque de viajar a) de x= 0.180 m a x=-0.180 m y b) de x= 0.090 m a x=0.090 m?
14.16. Un objeto de 0.400 kg en MAS tiene ax=-2.70 m/s2 cuando x = 0.300 m. ¿Cuánto tarda una
oscilación?
14.17. Sobre una pista de aire horizontal sin fricción, un deslizador oscila en el extremo de unresorte ideal, cuya constante de fuerza es 2.50 N/cm. En la figura E14.17 la gráfica muestra la
aceleración del deslizador en función del tiempo. Calcule a) la masa del deslizador; b) el
desplazamiento máximo del deslizador desde el punto de equilibrio; c) la fuerza máxima que el
resorte ejerce sobre el deslizador.

14.18. La velocidad de una masa de 0.500 kg en un resorte está dada en función deltiempo por
vx(t) =-(3.60 cm s) sen[(4.71 s-1)t-π/2]. Calcule a) el periodo, b) la amplitud, c) la aceleración
máxima de la masa y d) la constante de fuerza del resorte.

14.19 . El desplazamiento en función del tiempo de una masa de1.50 kg en un resorte está dado
por la ecuación x(t) = (7.40 cm) cos[(4.16 s-1)t- 2.42] Calcule a) el tiempo que tarda una vibración
completa; b) la constante de fuerza...