CUESTIONARIO ENERGIA MAS MOVIMIENTO AMORTIGUADO

1) Un bloque de masa desconocida esta unido a un resorte de constante de resorte de 6.5 N/m y experimenta un movimiento armnico simple con una amplitud de 10 cm. Cuando el bloque esta a la entre su posicin de equilibrio y el punto extremo, su rapidez medida es 30 cm/s. Calcule: a) la masa del bloque, b) el periodo del movimiento y (c) la aceleracin mxima del bloque.

2) Un bloque de 200 g esta unido a un resorte horizontal y ejecuta movimiento armnico simple con un periodo de 0.250 s. si la energa total del sistema es 2 J, encuentre (a) la constante de fuerza del resorte y (b) la amplitud del movimiento.

3) Un automvil que tiene una masa de 1000 kg se estrella en un muro de ladrillo en una prueba de seguridad. La defensa se comporta como un resorte de constante de fuerza 5x106 N/m y se comprime 3.16cm cuando el auto llega al reposo. Cul era la rapidez del auto antes del impacto, suponiendo que no se pierde energa mecnica durante el impacto con el muro?

4) Un objeto de 2.4 kg est sujeto a un muelle horizontal de constante de fuerza k = 4.5k N/m. el muelle se estira 10cm desde el equilibrio y se deja en libertad. Determinar su energa total.

5) Determinar la energa total de un objeto de 3 kg que oscila sobre un muelle horizontal con una amplitud de 10cm y una frecuencia de 2.4 Hz.

6) Una masa de 2.20 kg oscila sobre un resorte cuya constante de fuerza y periodo son de 250.0 N/m y 0.615 s, respectivamente. a) Se trata de un sistema amortiguado o no? Cmo lo sabe? Si es amortiguado, calcule la constante de amortiguamiento b. b) El sistema es no amortiguado, subamortiguado, crticamente amortiguado o sobreamortiguado? Cmo lo sabe?

7) Un ratn de 0.300 kg, nada contento, se mueve en el extremo de un resorte con constante de fuerza k = 5 2.50 N/m, sometido a la accin de una fuerza amortiguadora a) Si la constante b =5 0.900 kg/s, qu frecuencia de oscilacin tiene el ratn?

8) Un huevo duro (cocido) de 50.0 g se mueve en el extremo de un resorte cuya constante de fuerza es k = 5 25.0 N/m. Su desplazamiento inicial es de 0.300 m. Una fuerza amortiguadora Fx= 2bvx acta sobre el huevo, y la amplitud del movimiento disminuye a 0.100 m en 5.00 s. Calcule la constante de amortiguamiento b.

9) El movimiento de un oscilador subamortiguado est descrito por la ecuacin (13.42). Sea el ngulo de fase = 0. a) Segn la ecuacin, cunto vale x en t = 0? b) Qu magnitud y direccin tiene la velocidad en t = 0?

10) Un objeto de 10.6 kg oscila en el extremo de un resorte vertical que tiene una constante de resorte de 2.05x106 N/m. El efecto de resistencia del aire est representado por el coeficiente de amortiguamiento b = 3.00 N.s/m. a) Calcule la frecuencia de la oscilacin amortiguada.

11) Demostrar que la constante de amortiguamiento b, tiene unidades de Kg/s.

12) Un bloque suspendido de un muelle se pone a oscilar con una amplitud inicial de 120 mm. Despus de 2.4 minutos la amplitud ha disminuido hasta 60 mm. a) Cundo ser la amplitud de 30 mm? b) Determinar el valor de para este movimiento.

13) Un pndulo simple tiene un periodo de 2 s y una amplitud de 2. Despus de 10 oscilaciones completas su amplitud se ha reducido a 1.5. Halle la constante de amortiguamiento

14) Una esfera de 3 kg que cuando cae libremente en el aire alcanza una velocidad lmite de 25 m/s (suponer que el rozamiento es F = -bv) se une a un muelle de constante elstica k = 400 N/m y oscila con una amplitud inicial de 20 cm. a) Cunto vale la constante de amortiguamiento?

15) Una partcula oscila armnicamente a lo largo del eje X junto a la posicin de equilibrio x = 0. La frecuencia de las oscilaciones 0 = 4.00 rad/s. En cierto momento la posicin de la partcula es de 25 cm y su velocidad 100 cm/s. Hallar la posicin de la partcula y su velocidad 2.40 s ms tarde si a) no existe rozamiento, b) el rozamiento es tal que el amortiguamiento es crtico, c) el amortiguamiento es la mitad que en b), d) el amortiguamiento es el doble que en b).

2FSICA II