Guia Ejercicios MAS ONDAS MECANICAS SONIDO

FISICA I , ICF‐058, Ingenierías Civiles 

Universidad de La Frontera 
Facultad de Ingeniería, Ciencias y Administración 
Departamento de Ciencias Físicas 
 
 
Guía de Ejercicios 
Movimiento Armónico Simple,  Ondas Mecánicas y Sonido 
 
 
Movimiento Armónico Simple 
 
1. ¿Puedes calcular la constante k de un resorte colgando de él una masa y midiendo la elongación.? Diseña el experimento, indicando claramente como mediría k. 
 
2. Una masa de 400 g unida a un resorte de k =100 N/m realiza un M.A.S. de amplitud 4 cm. 
a)   Escribe la posición en función del tiempo, si empezamos a contar cuando la soltamos desde la 
posición extrema.  
b)  Calcula el tiempo que tarda en pasar por primera vez por la posición de equilibrio. c)  ¿Cuánto tarda en llegar desde la posición de equilibrio a una elongación de 2 cm? ¿Y desde 2 cm 
al extremo? 
d)  ¿Cuál es la velocidad media para el recorrido que va desde el centro hasta el extremo de la 
oscilación? 
e)  ¿Será cero la velocidad media de una oscilación completa? 
 
3. Una partícula que oscila con M.A.S. describe un movimiento de amplitud de 10 cm y periodo 2 s. Cuando se encuentra 3 cm del origen tiene dos velocidades, una mientras va hacia un extremo y 
otra cuando regresa.  
a)    Calcula estas velocidades.  
b)    Escribe la posición con un desfase, suponiendo que empezamos a contar el tiempo cuando está 
en ese punto (3cm). 
 
4. Una partícula de 10 Kg se mueve sobre el eje X hacia el origen sometida a una fuerza igual a 
−40 x ( N ) , estando  x expresada en metros. Si inicialmente se encuentra a 5 m del origen, con 
una velocidad de 15 m/s dirigida hacia el centro, calcula:  
a) La amplitud del movimiento. 
b) Instante en que pasa por primera vez por el origen.  
 
5. Un objeto realiza un movimiento armónico simple. Cuando se encuentra a 3 cm de la posición de 
equilibrio su velocidad es  6 m/s, mientras que si la distancia es de 5 cm, su velocidades es 2 m/s. 
Calcular la amplitud del movimiento.  
6. Un resorte de acero tiene una longitud de 8 cm, pero al colgar de su extremo libre una masa de 1 
Kg, su longitud es de 14 cm. ¿Cuál será la frecuencia de oscilación de esa masa, cuando se desplaza 
verticalmente fuera de la posición de equilibrio? Nota: tomar g = 9.8 m/s2. 
 
7. Un punto material de 25 g describe un M.A.S. de 10 cm de amplitud y período de 1 s , En el instante inicial la elongación es máxima. Calcular : 
a)  La velocidad máxima que pode alcanzar la citada masa..  
b)  El valor de la fuerza recuperadora al cabo de un tiempo igual a 0.125 s.  
 
8.

La energía total de un cuerpo que realiza un M.A.S. es de  3.0 × 10

−4

J  y la fuerza máxima que 
o
actúa sobre el es  1.5 × 10 N . Si el periodo de las vibraciones es 2 s y la fase inicial  60  −2

determinar:  
a)   La ecuación del movimiento de este cuerpo. 
b)   Su velocidad y aceleración para t = 0 7 s. 
 

Departamento de Ciencias Físicas‐Universidad de La Frontera  [1]

FISICA I , ICF‐058, Ingenierías Civiles 

9.   De un resorte de k=1000 N/m cuelga una masa de 1 Kg.  
a)  ¿Con qué fuerza debo tirar para lograr una fuerza recuperadora de 40 N?  b)  ¿Qué longitud estirará?  
c)  ¿Cuál es la amplitud del movimiento?. 
 
10.  Un resorte de masa despreciable se encuentra en equilibrio cuando cuelga de él un objeto de 10 g. 
Calcular:  
a)   La fuerza con que debe tirarse del resorte para que al soltarlo haga 20 oscilaciones en 5 s. con 
una amplitud de 2 cm. 
b)   La energía total del sistema cuando el objeto está 0,5 cm por encima de su posición de equilibrio. (Se desprecia la energía potencial gravitatoria ligada a la masa que oscila) 
 
11.  Un cuerpo que tiene una masa de 50 g. describe un movimiento vibratorio armónico simple en el 
que su posición viene dada por x = A cos(ωt )   , a lo largo de un segmento BC de 20 cm de 
longitud. Si cada 3 s. realiza media vibración, calcular: ...