Examenes Primera Unidad de fisica 200

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FÍsica General lt (FS

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Fscullod de Ciencios

Primer Examen (Oscilaciones)
No. Cuenta

Nombre
Sección

Catedrático

4-octubre-201

l

PROBLEMAS DE OBJETIVOS MíNIMOS. Ha de eleSir 5 de 6. Necesita obtener al menos 60% , o sea
4 problemas bien resueltos; si tiene los 5 elegfidos bien reueltosalcanza 75%; si de éstos realizara
los 6 -cosa que no debe hacer-, su profesorsólo evaluaría los cinco primeros)

1.

Una partícula con masa de 0.500 kg está unida a un resorte con constiante de fueza de 50 Nlm. En el
momento en que t = 0, la partícula tiene su rapidez máxima, 20 m/s, y en su oscilación horizontal se
dirige hacia la izquierda. Determine:
a. La ecuación de movimiento, x(t)(Recuerde: x(t) permite conocer la posición de la partícula en
cualquier instante del tiempo)
b. ¿En que posiciones la energía potencial es tres veces la
nvote

cinética?

1

I

2.

+

Barra muy

tie"fa

I
Una regleta de 1 metro de longitud cuelga, de una barra rígida, delgada y muy ligera
masa de la barra puede por tanto considerarse despreciable). La bana mide 0.5 m. Si se i
hace oscilar el sistemadesde el extremo de la barra, opuesto al de unión con la regleta, ::t.
;.' Resleta
determine el período de oscilación para oscilaciones

(la

pequeñas.
f

la

1;
Una onda sinusoidal transversal en una cuerda tiene período = 25.0 ms, viaja en
dirección 'X negativa a velocidad de 30 m/s. En f = 0, elelemento de la cuerda situado en la posición x
= 0, se encuentra 2 cm arriba de su posición de equilibrioy está vibrando hacia abajo con rapidez de 2
m/s. Escriba la función de onda completa, y(x,t) para esta onda. (Obseruación: la palabra 'completa'
quiere recordarle que, en general, una y(x,t) cualquiera puede presentar una constante de fase no

nula).
4. Una onda sinusoidal en una soga (colocada horizontalmente) se describe mediante la función de onda:

y = 0.2061sen(0.zsrxr., +

1Bnü1"¡). Paratensar la cuerda se cuelga, mediante una polea, un objeto,
de modo que queda suspendido verticalmente. La densidad lineal de masa de la cuerda es 0.25 Kg/m.
Calcule la masa del objeto suspendido.

La frecuencia fundamental de un tubo de órgano abierto es de 261.6 Hz. La tercera resonancia de un
tubo de órgano cerrado coincide con la anterior. ¿Cuál es la longitud'de cada tubo? (u,,,.¿ ¿o 343mf s):

6. Dos bocinas idénticas, separadas horizontalmente 10 m, emiten a la misma frecuencia de 34 Hz. En la

zona en que se encuentran la rapidez del sonido es de 340 m/s. Encuentre el primer punto más
cercano a la bocina de la izquierda en que el sonido se oye con la máxima potencia; encuentre
después el inmediato siguiente en que no se oye prácticamente nada.
PROBLEMA ESPECIAL (25%, sumable a !oanterior sólo si se obtuvo al menos 6O% entre cinco de
los seis problemas primeros o si estuviera perfectamente resuelto)

^{r
f

1_r,t^c 7. Dos alambres se sueldan juntos extremo con gxtremo. El material de ambos es el mismo, pero el
diámetro de uno es el doble delotro. Cada exfremo lejano está sometido a la misma tensión de 4.60 N.
El alambre delgado mide 40 cm y tiene densidad lineál de masa de2 glm. La combinación está frja en
ambos extremos. Se presentia un modo de vibración con dos antinodos y el nodo entre éstos está
precisamente en el punto de unión de los alambres.
¿Cuál es la frecuencia que produce este tipo de vibración en el sistema?
¿Cuánto mide elalambre grueso?

a.
b.

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UilIVIRSIDAI} I§ACIOITAL AIITÓIIOItrA DE IIONDIIRA§

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FACULTAD DE CIENCTAS
ESCUELA DEFISICA
FS.2OO.

Fos{rlod ds Cisfic¡üs

EXAIIE}I DE REPOSrcÉN OSCILACIONES

Nomb¡e

Nttm. Cuenta

Cated'/altirn

§eocrón

5 agosto 2011

1. una varilla de 0.40 m de longitud está hecha de un material con
densidad lineal de 2.00 Kg/m. En el extremo de la varilla se fija una
esfera maciza de 0.80 Kg. y 120 crn. de diámetro. La varilla tiene un
pivote en el centro. ¿cuál es el período de este péndulo?...