fisica 200

U NIVERSIDAD N ACIONAL AUTÓNOMA DE H ONDURAS

Física general II (FS-200), parcial I

Danny Ramírez
21 de febrero de 2015

1.

M OVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE

1. Una pieza de una máquina está en movimiento armónico simple (MAS) con
frecuencia de 5.00 Hz y una amplitud de 1.80 m. ¿ Cuánto tarda la pieza en ir
de x = 0 a x = −1,80 cm?
R : t = 0,05 s
2. Cuando una masa de 0.750 kg oscilaen un resorte ideal, la frecuencia es de
1.33 hz. ¿ Cuál será la frecuencia si se agregan 0.220 kg a la masa original?
R : f = 1,17 Hz
3. Un bloque de 0.500 kg, conectado al extremo de un resorte con constante de
fuerza k = 450 N/m está en MAS con una amplitud de 0.040 m. Calcule a)
la rapidez máxima del bloque; b) su rapidez cuando está en x = −0,015 c)la
magnitud de su aceleración máxima;d)su aceleración en x = −0,015 m e) su
energía mecánica total en cualquier punto de su movimiento.
vmax = 1,2 m/s vx = ±1,11 m/s amax = 36,0 m/s2 ax = 13,5 m/s2 E = 0,360 J
4. Un objeto se mueve en MAS. Cuando está desplazado 0.600 m a la derecha
de su posición de equilibrio, tiene una velocidad de 2.20 m/s a la derecha y
una aceleración de 8.40 m/s2 a la izquierda. ¿ A qué distancia de estepunto
se desplazará el objeto antes de detenerse momentáneamente para iniciar su
movimiento a la izquierda?
d = 0,24 m

1

5. El agente Sherlock Homes inventó un método para medir la velocidad de salida de una bala de rifle disparando sobre un bloque de madera de 4.648 kg
que descansa sobre una superficie lisa y está unido a un resorte de constante
k = 142,7 N/m. La masa de la bala es de7.870 g. La bala queda incrustada en
el bloque y comprime el resorte 9.460 cm ¿ Cuál es la rapidez de la bala ?
v = 310 m/s
6. Se tiene una vara que funciona como un péndulo. Se planea taladrar un agujero a través de la vara y suspenderla desde un pasador liso unido a una pared. ¿
En qué punto de la vara debería taladrarse un agujero para obtener el periodo
más corto posible? ¿ Qué tan cortopuede ser el periodo de oscilación con una
vara de un metro oscilando de esta manera?
0,2887 m

T = 1,53 s

7. Cuatro resortes sirven de soporte para una mesa de 1.60 kg. Un pedazo de
arcilla de 0.80 kg se deja caer de manera que golpea la mesa con una rapidez
de 1.65 m/s. La arcilla sufre una colisión inelástica con la mesa y ambos oscilan
verticalmente. Después de un largo tiempo lamesa llega al reposo 6.0 cm
debajo de su posición original. a) ¿ Cuál es la constante de los cuatro resortes
tomados en conjunto? b)¿ Con que amplitud máxima oscila la plataforma?
k = 130 N/m

A = 9,6 cm

8. Un bloque de masa M descansa en una superficie sin fricción y está conectado
a un resorte horizontal con constante de fuerza k. El otro extremo del resorte
está fijo en la pared. Unsegundo bloque de masa m está sobre el primero. El
coeficiente de fricción estática entre los bloques es µs . Determine la amplitud
de oscilación máxima que no permite que el bloque superior resbale.
A=

µs g(M + m)
k

2.

M OVIMIENTO ONDULATORIO

9. Un oscilador armónico simple en el punto x = 0 genera una onda en una
cuerda. El oscilador opera con una frecuencia de 40,0 Hz y unaamplitud de
3,00 cm. La cuerda tiene una densidad lineal de masa de 50,0 g/m y la estira
con una tensión de 5,00 N . a) Determine la rapidez de la onda. b) Calcule la
longitud de onda. c) Describa la función y(x, y). Suponga que el oscilador tiene
su desplazamiento máximo hacia arriba en el instante t = 0. d) Calcule la
aceleración transversal máxima de las partículas de la cuerda.
10. Una ondasinusoidal transversal en una cuerda tiene un periodo de T =
25,0 ms y viaja en la dirección x negativa con una rapidez de 30,0 m/s. En

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t = 0, un elemento de la cuerda en x = 0 tiene una posición transversal de
2,00 cm y viaja hacia abajo con una rapidez de 2,00 m/s. a) ¿ Cuál es la amplitud de la onda? b) ¿ Cuál es el ángulo de fase inicial? c) ¿ Cuál es la máxima
rapidez transversal...