ingenieria

PRÁCTICO DE FÍSICA II
Ejercicios
Sección 1.
Descripción de la oscilación
1. Una cuerda de piano produce un la medio vibrando primordialmente a 220 Hz. a) calcule su periodo y frecuencia angular b) Calcule el periodo y la frecuencia angular de una soprano que canta un “La alto”, dos octavas más arriba, que es cuatro veces la frecuencia de la cuerda de piano.
2. Si un objeto en unasuperficie horizontal sin fricción se une a un resorte, se desplaza y después se suelta, oscilará. Si se desplaza 0.120 m de su posición de equilibrio y se suelta con rapidez inicial cero, después de 0.800 s su desplazamiento es de 0.120 m en le lado opuesto, habiendo pasado la posición de equilibrio una vez. Calcule: a) la amplitud; b) el periodo; c) la frecuencia.
3. La punta de un diapasón efectúa440 vibraciones completas en 0.500 s. Calcule la frecuencia angular y el periodo del movimiento.
4. En la figura 13.29 se muestra el desplazamiento de un objeto oscilante en función del tiempo. Calcule: a) la frecuencia; b) la amplitud y c) el periodo.

Sección 2.
Movimiento armónico simple.
1. Una pieza de una máquina está en MAS con frecuencia de 5.00 Hz y amplitud de 1.80 cm. ¿Cuánto tardala pieza en ir de x=0 a -1.80 cm?
2. 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 a oscilar. El tiempo entre la primera vez que el deslizador pasa por la posición de equilibrio y la segunda vez que pasa por ese punto es de 2.60 s. determine la constante de fuerza del resorte.
3. Un cuerpo demasa desconocida se une a un resorte ideal con constante de fuerza de 120 /m. Se observa que vibra con frecuencia de 6.00 Hz. Calcule: a) el periodo; b) la frecuencia angular; c) la masa el cuerpo.
4. Se crea un oscilador armónico usando un bloque de 0.600 kg, que se desliza sobre una superficie sin fricción y un resorte ideal con constante de fuerza desconocida. Se determina que el oscilador tieneun periodo de 0.150 s. Calcule la constante de fuerza del resorte.
5. Un oscilador armónico tiene una masa de 0.500 kg y un resorte ideal con k=140 N/m. Calcule: a) el periodo; b) la frecuencia; c) la frecuencia angular.
6. Sustituya las siguientes ecuaciones, en las que A, w y β son constantes en la ecuación (13.4) para ver si describe un MAS. De ser así, ¿cuánto debe valer w? a) x = A sen (wt+ β). b) x = awt2 + β. c) x = Ae i (wt +β), donde i = raíz de -1.
7. Un bloque de 2.00 kg, que se desliza sin fricción, se conecta a un resorte ideal con K = 300 N/m. En t = 0, el resorte no esta estirado ni comprimido y el bloque se mueve en la dirección negativa a 12.0 m/s. Calcule: a) la amplitud; b) el ángulo de fase. c) Escriba una ecuación para la posición en función del tiempo.
8. Lapunta de la aguja de una máquina de coser se mueve en MAS sobre el eje x con una frecuencia de 2.5 Hz. En t = 0, sus componentes de posición y de velocidad son +1.1 cm y
15 cm/s a) Calcule la componente de aceleración de la aguja en t = 0. b) Escriba ecuaciones para las componentes de posición, velocidad y aceleración de la punta en función del tiempo.
9. Un objeto esta en movimientoarmónico simple con periodo de 1.200 s y amplitud de 0.600 m. En t = 0, el objeto está en x = 0. ¿A qué distancia está de la posición de equilibrio cuando t = 0.480 s?
10. Una silla de 42.5 kg se sujeta a un resorte y se le permite oscilar. Cuando la silla está vacía, tarda 1.30 s en efectuar una vibración completa. Cuando una persona se sienta en ella, sin tocar el piso con los pies, la sillatarda 2.54 s en efectuar un ciclo. Calcule la masa de la persona.
11. Un objeto de 0.400 kg en MAS tiene ax = -2.70 m/s2 cuando x = 0.300 m. ¿Cuánto tarda una oscilación?


Sección 3
Energía en el movimiento armónico simple
1. Las puntas de un diapasón rotulado “392 Hz” están vibrando con una amplitud de 0.600 mm. a) ¿Qué rapidez máxima tiene la punta? b) Una mosca común (musca...