MOVIMIENTO VIBRATORIO ARMÓNICO SIMPLE

Presentación del tema: "MOVIMIENTO VIBRATORIO ARMÓNICO SIMPLE"— Transcripción de la presentación:

1 MOVIMIENTO VIBRATORIO ARMÓNICO SIMPLE
PROBLEMAS RESUELTOS MOVIMIENTO VIBRATORIO ARMÓNICO SIMPLE PAU-FÍSICA-ASTURIAS Juan José Suárez Menéndez Doctor en Ingeniería Química Catedrático de Física y Química IES “Pando” de Oviedo

2 Junio/1994/Bloque 3

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4 PAU/ASTURIAS/SEPTIEMBRE/Bloque 2

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8 PAU/ASTURIAS/SEPTIEMBRE/1997/Bloque 2

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12 PAU/ASTURIAS/JUNIO/2000/Bloque 2

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15 PAU/ASTURIAS/Septiembre/2000/Bloque 2

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1. Un generador sonoro, cuya frecuencia es de 300 Hz se coloca suspendido sobre la superficie de un lago. Calcular la longitud de onda y la frecuencia de las ondas acústicas que sentirán los peces. DATO: la velocidad de propagación de la luz en el agua es 1450 m/s.

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1. ¿Qué se entiende por resonancia y en qué condiciones de produce? El fenómeno de la resonancia se produce cuando la frecuencia angular de la fuerza externa coincide con la frecuencia natural de la oscilación del sistema. La resonancia puede conducir a fenómenos catastróficos, daños en las estructuras de las viviendas por efecto de los aviones supersónicos, destrucción de puentes por el viento (Tacoma Narrows) o el paso de soldados en formación, etc.; otras veces los fenómenos de resonancia son maravillosos

26 1. ¿Qué se entiende por resonancia y en qué condiciones de produce?
Las “olas del mar” que oimos cuando pegamos el oído a un caracol grande se deben a la resonancia. También hay resonancia cuando se hace oscilar una cuerda estirada. Un ejemplo más espectacular es cuando una cantante rompe una copa de cristal con su voz amplificada. Una copa de buena calidad tiene frecuencias de modo normal que podemos escuchar dándole un golpecito. Si la cantante emite una nota fuerte con una frecuencia exactamente igual a una de estas frecuencias de modo normal, se pueden crear oscilaciones de gran amplitud que llegan a romper el cristal

27 2. Sea un muelle suspendido verticalmente del techo y de una determinada longitud. Si a su extremo libre se engancha un bloque de 60 g se observa que, en el equilibrio, el muelle se alarga 10 cm. Posteriormente se da un pequeño tirón hacia abajo, con lo que el bloque se pone a oscilar. Calcular la frecuencia de oscilación.

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1. Comenta si la siguiente afirmación es verdadera o falsa: "En las oscilaciones descritas por un movimiento armónico simple, los puntos de la trayectoria en los que la aceleración es máxima coinciden con la posición de equilibrio" .

30 2. Un bloque de 1,5 kg, colocado sobre una mesa y unido a un muelle de constante elástica K = 500 N/m, oscila sin rozamiento. La velocidad máxima que alcanza en su trayectoria es 70 cm/ s. Calcula: (a) la frecuencia de oscilación; (b) la amplitud de la oscilación.

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1. Analizar el comportamiento de un péndulo simple y discutir cómo puede ser utilizado para la determinación de g.

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36 2. Una partícula oscila según un movimiento armónico simple de 8 cm de amplitud y 4 s de período. Calcular su velocidad y aceleración en los siguientes casos: (a) cuando la partícula pase por el centro de oscilación; (b) medio segundo después de que la partícula haya pasado por uno de los extremos de su trayectoria.

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1. ¿Qué se entiende por resonancia y en qué condiciones se produce?

39 2. Sea un bloque de 0,5 kg, unido a un muelle de constante elástica K = 20 N/m, que oscila sin rozamiento sobre una superficie horizontal. Si la amplitud de oscilación es 3 cm, calcular: a) La energía mecánica total del sistema. b) La velocidad máxima del bloque. c) Las energías cinética y potencial cuando el bloque está a 2 cm del centro de oscilación.

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Deducir las expresiones de las energías asociadas a un oscilador armónico simple.

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47 2. Se observa que un determinado muelle se alarga en 3,9 cm cuando se cuelga de él una masa de 10 g. Si una masa de 25 g unida a este muelle oscila en un movimiento armónico simple, calcular el período de la oscilación.

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