Parcial fisica

lUNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER ESCUELA DE FISICA PROBLEMAS DE FISICA III CORRESPONDIENTES AL PRIMER PARCIAL PROFESOR: JADER ENRIQUE GONZALEZ CUJIA 1. Responda falso o verdadero. Justificando la respuesta. 1.1 En un movimiento amortiguado libre si el movimiento es oscilatorio. 1.2 Si

1.3 Un movimiento armónico amortiguado libre esta en resonancia en la energía cuando la amplitud de lavelocidad es máxima. 1.4 Un péndulo simple que se ha sacado de su estado de equilibrio un ángulo siempre oscila con movimiento armónico simple. Solo oscila con M.A.S si

2. En un movimiento armónico simple la velocidad inicial y la posición inicial son y respectivamente. Demuestre que la posición de la partícula para cualquier tiempo es: (

,

3. Encuentre la ecuación diferencial del movimientopara un péndulo simple de longitud y masa . suponiendo que efectúa pequeñas oscilaciones y utilizando criterios energéticos. 4. El movimiento de una partícula se describe por medio de una gráfica de energía promedio, y posición en función del tiempo de la siguiente forma.
( 10 5
2 3

2

-5 -10

Determine la ecuación de movimiento de la partícula. 5. Para un circuito RLC en serie.Alimentado por una de la forma ( responda las siguientes preguntas: 5.1 Encuentre la ecuación diferencial que representa la carga en función del tiempo.

5.2 Cuál es el valor de A cuando el circuito entra en resonancia con la energía? 5.3 Si ( para todo . Cuando la corriente de este circuito describe un movimiento armónico simples?

Para todos los puntos justifique cada una de sus respuestas.I (1). ¿Cuándo la carga de un circuito RLC tiene movimiento críticamente amortiguado? (2). Suponga que un cuerpo , suspendido verticalmente de un resorte de constante , esta efectuando un de amplitud ¿En qué punto de su trayecto la energía cinética es ⁄2?

(3). ¿Bajo qué condición un péndulo simple oscila con

? unida

*Responda (4) y (5) de acuerdo con el siguiente enunciado: El movimientode una masa a un muelle de elasticidad , obedece a la ecuación diferencia: ( Donde son constantes y es la constante de elasticidad del muelle. ?

(4). ¿Qué tipo de movimiento tienen la masa

(5). ¿Cuál es el factor de calidad de este sistema? II. Un pendulo de reloj esta conformado por una varilla de longitud y masa unida a una masa puntual en uno de sus extremos. Demuestre que si el pénduloefectúa pequeñas oscilaciones la frecuencia angular satisface ( 2 2( ⁄ . Recuerde que el momento de inercia de una varilla respecto a un eje que Siendo ⁄ . pasa por uno de sus extremos es, en este caso III. Una partícula de masa unida a un resorte de constante de elasticidad dos paralelos de la forma: ( ( ( ( esta sometida a

(1). Encuentre la energía mecánica total para la masa

.

(2).¿Para cual diferencia de fase la energía mecánica total es máxima? Y ¿Para cual diferencia de fase la energía mecánica total es mínima? IV. Las graficas dadas a continuación corresponden a un ⁄ de una masa unido a un resorte de constante por segundo. de un cuerpo suspendido . Las unidades de son radianes

(1). Coloque el nombre que le corresponde a cada grafica. Una es la amplitud del movimientoforzado cuando se tienen en cuenta solo la solución de estado estacionario, esto es, suponga que ha transcurrido el tiempo necesario para que el sistema se estabilice y oscile con movimiento armónico simple, y la otra es la potencia promedio. Las dos están en función de la frecuencia angular de la fuerza impulsora periódica, . Todas las unidades están en el sistema .

(2). ¿Cuál es el valor de laamplitud de la fuerza impulsadora periódica? (3).¿Cuál es el valor de la frecuencia angular es máxima? , cuando la potencia promedio del

(4). ¿Cuál es el valor de la frecuencia angular cuando la amplitud del ⁄ . Si la constante de rozamiento de la fuerza de roce es 2

es máxima.

1. Responda falso o verdadero. Justifique su respuesta. Respuesta no justificada no es válida. 1.1. En un...