Problemas de movimiento vibratorio Fsica I .1 Grado en Qumica-Curso 2011/20121.Un oscilador armnico simple es descrito por la ecuacin:x(t) = 4sen (0,1t+0,5) donde todas las cantidades se expresan en unidades del S.I. Encontrar: (a)la amplitud, el perodo, la frecuencia, y la fase inicial del movimiento, (b) la velocidad y la aceleracin,(c) las condiciones iniciales ,(d) la posicin ,velocidad y aceleracin para t = 5s.Hacer un grfico de la posicin , velocidad y aceleracin en funcin del tiempo.Sol.:(a) 4 m, 20 s ,0,05/ Hz, 0,5 rad ; (b)v = 0,4 cos (0,1t+0,5) ms-1 , a = -0,04 sen (0,1t+0,5) ms-2 (c)1,85m, 0,18 ms-1, -0,02 ms-2 (d)3,36m, 0,34 ms-1,-0,03ms-2

2. Una partcula cuya masa es de 1g vibra con movimiento armnico simple de 2mm de amplitud. Su aceleracin en el extremo de su recorrido es de 8 x 103 ms-2.Calcular la frecuencia del movimiento y la velocidad de la partcula cuando pasa por la posicin de equilibrio y cuando la elongacin es 1,2 mm.Sol.:103/ Hz ; 4 ms-1; 3,2ms-13. Un objeto de 3 kg sujeto a un muelle horizontal oscila con una amplitud, A = 10 cm y una frecuencia f= 2,4 Hz(a)Cul es la constante elstica del muelle?(b)Cul es el perodo del movimiento?(c)Cul es la velocidad mxima del objeto? (d)Cul es la aceleracin mxima del objeto?Sol.:(a) 682 N/m (b) 0,417 s (c)1,51 m/s (d)22,7 m/s24. Una particular cuya masa es de 0,50 kg se mueve con movimiento armnico simple .Su perodo es de 0,15 s y la amplitud de su movimiento es de 10 cm. Calcular la aceleracin , la fuerza, la energa potencial y cintica cuando la partcula est a 5cm de la posicin de equilibrio.Sol.: 202 m s-2; 102 N; 2J ;3/42 J5. Un iPad de masa desconocida, se une a un resorte ideal con constante elstica de 120N/m, y se observa que vibra con una frecuencia de 2 Hz. Calcula :(a) el perodo del movimiento;(b) la frecuencia angular; (c) la masa del iPad.Sol.: (a) T = 0,5s ; (b) = 12,6 rad /s; (c) m= 760 g.

6. Un pequeo libro, de masa 500g, se conecta a un resorte y realiza un movimiento armnico simple. El perodo del movimiento es de 1,5 s y la energa mecnica total del sistema es de 0,5 J. Cul es la amplitud del movimiento?Sol.: A = 33,8 cm7. El pndulo de un reloj tiene un perodo de 2s cuando g=9,0 ms-2.Si la longitud se aumenta en 1 mm .Cunto se habr atrasado el reloj despus de 24 horas?.Cunto se atrasar el reloj despus de 24 horas si se coloca en un lugar donde g = 9,75 ms-2?Sol.: 43,2 s ; 3, 6 min8. En un Parque de las Ciencias hay un pndulo de Foucault, consistente en una barra delgada de masa 3 kg y 20 m de largo, que pivota por uno de sus extremos, con una masa puntual de 25 kg colocada en el otro extremo. Calcula (a) El perodo del Pndulo (b) Repite el clculo si se desprecia la masa de la barra.Sol.: (a) T = 8,89s ;(b) T = 8,98 s