Taller1 F Sica III Entrega Individual
Páginas: 2 (283 palabras)
Publicado: 23 de junio de 2015
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
TALLER DE FÍSICA III
TEMA: OSCILACIONES
1.
(10 puntos) Muchas moléculas diatómicas están unidas por enlaces covalentes que son mucho másfuertes que la interacción de Van der Waals. Ejemplos son las moléculas H2, O2 y N2. Los experimentos indican
que esta interacción puede describirse con una fuerza de la forma:[
(
)
(
)
]
Donde
y son constantes positivas, es la separación de los centros de los átomos y es la separación de
los centros de los átomos en el equilibrio. Para lamolécula de hidrógeno H2,
,
-1
m y
m. Calcule la constante de fuerza (suponga que las moléculas se encuentran
unidas por resortes) para oscilaciones pequeñas alrededor delequilibrio. (Sugerencia: utilice la expansión en
serie
+ )
2. (10 puntos) Demuestre que las relaciones generales entre los dos valores iniciales de posición ( ) y de
velocidad ( ), yla amplitud puede ser escrita como:
√[ ( )]
[
( )
]
3. (15 puntos) Una rueda puede girar en torno a un eje fijo horizontal que pasa
por su centro de masa. Ésta se encuentraunida a un resorte de constante de
fuerza
en uno de ‘radios’ a una distancia
del eje, ver figura.
Considerando la rueda como un aro homogéneo, de masa
y radio ,
obtenga lafrecuencia angular para oscilaciones de pequeñas amplitudes
en términos
y .
4. (15 puntos) Un péndulo consiste de una esfera de radio , suspendida de una cuerda de longitud . Elpéndulo se sumerge completamente en un recipiente con suficiente glicerina. Determinar cómo la viscosidad
de la glicerina afecta su amplitud y período de oscilación. Asuma que lafricción de la glicerina sobre el
péndulo es proporcional a la velocidad ( ley de Stoke), que la glicerina tiene viscosidad y la densidad de
masa de la esfera es .
TALLER DE FÍSICA III
TEMA: OSCILACIONES
1.
(10 puntos) Muchas moléculas diatómicas están unidas por enlaces covalentes que son mucho másfuertes que la interacción de Van der Waals. Ejemplos son las moléculas H2, O2 y N2. Los experimentos indican
que esta interacción puede describirse con una fuerza de la forma:[
(
)
(
)
]
Donde
y son constantes positivas, es la separación de los centros de los átomos y es la separación de
los centros de los átomos en el equilibrio. Para lamolécula de hidrógeno H2,
,
-1
m y
m. Calcule la constante de fuerza (suponga que las moléculas se encuentran
unidas por resortes) para oscilaciones pequeñas alrededor delequilibrio. (Sugerencia: utilice la expansión en
serie
+ )
2. (10 puntos) Demuestre que las relaciones generales entre los dos valores iniciales de posición ( ) y de
velocidad ( ), yla amplitud puede ser escrita como:
√[ ( )]
[
( )
]
3. (15 puntos) Una rueda puede girar en torno a un eje fijo horizontal que pasa
por su centro de masa. Ésta se encuentraunida a un resorte de constante de
fuerza
en uno de ‘radios’ a una distancia
del eje, ver figura.
Considerando la rueda como un aro homogéneo, de masa
y radio ,
obtenga lafrecuencia angular para oscilaciones de pequeñas amplitudes
en términos
y .
4. (15 puntos) Un péndulo consiste de una esfera de radio , suspendida de una cuerda de longitud . Elpéndulo se sumerge completamente en un recipiente con suficiente glicerina. Determinar cómo la viscosidad
de la glicerina afecta su amplitud y período de oscilación. Asuma que lafricción de la glicerina sobre el
péndulo es proporcional a la velocidad ( ley de Stoke), que la glicerina tiene viscosidad y la densidad de
masa de la esfera es .
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