TRABAJO DE REFUERZO DE FÍSICA DEL TERCER PERIODO
1.
La rueda de una bicicleta realiza 180 giros en 5 min. Halla el período y la frecuencia del movimiento. 2. Dos péndulos simples de igual longitud son soltados desde posiciones que forman ángulos de 5o y 10° con la vertical, respectivamente. Si T5 y T10 son los tiempos que tardan dichos péndulos en adquirir por primera vez sus máximas velocidades, entonces, ¿cuál es el valor de T5/T10? 3. Un resorte realiza 10 oscilaciones en 2 s. Calcula su frecuencia en hercios y su período de oscilación en segundos. 4. En un sistema masa-resorte se comprime el resorte hasta la posición A y se suelta como se muestra en la figura.
a. Describe el movimiento de la masa
para cuando hay fricción y cuando no hay fricción con el aire. b. Si la masa oscila 20 veces en un minuto, ¿cuál es el valor del período y la frecuencia? 5. Un cuerpo cuerpo experimenta un movimiento armónico simple (MAS) con un período de 2 s. La amplitud de oscilación es de 3 m. Si en el instante inicial se encuentra el objeto en uno de los extremos de la trayectoria, halla: a. Las ecuaciones para la elongación, la velocidad y la aceleración del objeto. b. La elongación, la velocidad y la aceleración cuando t = 1 s. 6. Un cuerpo describe un movimiento armónico simple, de acuerdo con la expresión
con unidades unidades en el SI.
Determina: a. La amplitud, la frecuencia angular, el
período y la constante de fase. b. Las funciones de velocidad y aceleración del movimiento. c. La aceleración en función de la elongación x. 7. Un móvil realiza un movimiento armónico simple de acuerdo con la ecuación
con unidades unidades en el SI. Halla:
a. La amplitud, velocidad angular, el período y la constante de fase del movimiento. b. La velocidad y aceleración máximas. 8. Un cuerpo cuerpo experimenta un movimiento armónico simple de período 3 s y amplitud de oscilación de 1 m. Si al iniciar el movimiento el cuerpo se encuentra en el extremo negativo de la trayectoria, halla: a. Las funciones respecto al tiempo de elongación, velocidad y aceleración. b. La elongación, velocidad y aceleración cuando ha transcurrido un segundo. 9. En la figura se ilustra una masa de 4 kg ligada a un resorte de constante elástica 100 N/m. El sistema se pone a oscilar en un plano horizontal sin fricción.
Determina si cada una de las siguientes afirmaciones es correcta o incorrecta. Luego, justifica. a. El período del movimiento depende de la amplitud de oscilación. b. El valor de la velocidad angular es de 5 rad/s. c. El período de oscilación es aproximadamente aproximadamente 1,256 s. d. Si el sistema se pone a oscilar verticalmente, el período será diferente. 10. Un movimiento armónico simple es descrito por la función . Halla la amplitud amplitud y período de la masa.
)
(
11.
Un resorte se estira una distancia x con un bloque de masa m atado a su extremo y luego se suelta. ¿A qué distancia del equilibrio alcanza la cuarta parte de su velocidad máxima? 12. Un cuerpo de 2 kg está unido a un soporte horizontal de constante elástica k = 2.000 N/m. Si se alarga 10 cm el resorte y se deja libre, ¿cuál es la frecuencia y cuál es el período? 13. Se tiene un sistema masa-resorte el cual tiene un período de 8tt cuando la masa suspendida es de 16.000 g. Calcula el valor de la constante de elasticidad del resorte. 14. Un objeto describe un movimiento armónico simple con una velocidad angular de 10tt rad/s y amplitud 5 cm. Si el objeto se encuentra en un punto PQ a tt/4 de la posición de equilibrio, halla: a. La posición del objeto P0. b. La posición del objeto 0,5 s después de haber pasado por el punto P0. c. La velocidad al cabo de 0,5 s. 15. Una masa de 0,5 kg ligada al extremo de un muelle elástico tiene un período de 0,3 s. Si la amplitud del movimiento es 0,1 m. Halla: a. La constante del muelle. b. La frecuencia del muelle. c. La velocidad máxima que alcanza el muelle. d. La máxima aceleración alcanzada por el objeto. 16. La gráfica de elongación que se muestra en la figura representa un movimiento armónico simple.
Con base en la información de la gráfica, hallar la constante de fase y el período. 17. Una masa suspendida de un resorte se encuentra describiendo un movimiento oscilatorio cuando la distancia desplazada por la masa es de 40 cm, la fuerza en el resorte es de 2,5 N y el período de oscilación es de 3 s.
¿De qué valor será la masa suspendida? 18. Un bloque de madera se sujeta al extremo de un muelle vertical, y el conjunto vibra con un período de 0,5 s. Si la velocidad del bloque es de 0,2 m/s, cuando pasa por la posición de equilibrio, calcula la amplitud del movimiento y su aceleración máxima. 19. Una masa es colgada desde el extremo libre de un resorte vertical, de tal manera que la deformación causada hasta su posición de equilibrio es de 0,8 m. Calcula el período de oscilación del sistema si este es perturbado.
20.
Sobre una superficie horizontal sin rozamiento, los bloques de la figura unida a un resorte de constante k oscilan con una amplitud A. En el momento en que alcanza la posición de máxima amplitud A, se retira el bloque de masa m. Determina el cociente entre las rapideces máxima inicial y después del cambio (Vj/v2), si m = M/2. 21. Cuando t = 0, un cuerpo de masa 1.000 kg en reposo en el extremo de un resorte horizontal con constante elástica 200 N/m, como se muestra en la figura, es golpeada por un martillo que le transmite 3,2 m/s de velocidad inicial. Encuentra el período y la frecuencia del movimiento.
