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MOVIMIENTO VIBRATORIO ARMÓNICO SIMPTE

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(1)

MOVIMIENTO

VIBRATORIO ARMÓNICO

SIMPTE

Problemas de

Física de

la

PAU

de

Madrid

E

¿n.

qué magnitudes dependen los valores máximos de Ia velocidad

y

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la

acelera-ción en un movimiento armónico simple? ¿En qué posiciones se alcanzan estos valores?

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(Septiembre, 1995)

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(2)

MOVIMIENTO

VIBRATORIO ARMONICO

SIMPTE

Problemas de

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muelle de constante de elasticidad k está unido a una masa puntual de valor rn. Separando }a masa de la posición de equilibrio, el sistema comienza a oscilar. Determine:

A)

El valor del periodo 7 de las oscilaciones

y

su frecuencia angular tr.r.

B)

Las expresiones de las energÍas cinética, potencial

y total

en función de la amplitud y

de la elongación del movimiento del sistema

oscilante

(Junio, 2001)

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(3)

MOVIMIENTO

VIBRATORIO ARMÓNICO

SIMPIE

Problemas de

Física de

la

PAU

de

Madrid

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y

constante recuperadora

&:

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oscila libremente con una velocidad

m¿áxima de 30 ctnf s. Determine:

A)

Et periodo del movimiento.

B)

El desplazamiento máximo de la esfera con respecto a Ia posición de equilibrio. C) Las energías cinética, potencial

y total

en Ia posición de máximo desplazamiento.

(Septiembre, 1996)

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(4)

MOVIMIENTO

VIBRATORIO ARMÓNICO

SIMPTE

Problemas de

Física de

la

PAU

de

Madrid

I

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I Un punto material está animado con movimiento armónico simple a lo largo del eje

X,

alrededor de su posición de equilibrio en

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En el instante / =

0

el punto material está situado erl

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0

y

se desplaza en el sentido negativo del eje

X

con una velocidad de 40 cm s-1. La frecuencia del movimiento es de 5 Hz.

A)

Determine la posición en función del tiempo.

B)

Calcule la posición y la velocidad en el instante / = 5 s. (Junio, 1998)

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(5)

MOVIMIENTO

VIBRATORIO ARMONICO

SIMPIE

Problemas

de Física de

la

PAU

de

Madrid

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oscilador armónico constituido por un muelle de masa despreciable

y

una pesa colgando en el extremo de valor 40 g, tiene un periodo de oscilación 2 s.

A)

¿Cuát debe ser la masa de un segundo osciladoi construido con un muelle idéntico al

primero, para que la frecuencia de oscilación se duplique?

B)

Si Ia amplitud de las oscilaciones de ambos osciladores es 10 cm, ¿cuánto vale, en cada caso, la máxima energía potencial del oscilador

y

la máxima velocidad alcanzada

por su masa? (Septiembre, 2000)

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(6)

MOVIMIENTO

VIBRATORIO ARMÓNICO

SIMPLE

Problemas de

Física de

la

PAU

de

Madrid

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partícula efectúa un movimiento armónico simple cuyo periodo es igual

a

1 s.

Sabiendo que en el instante / =

0

su elongación es 0,70 cm

y

su velocidad es 4,39 cm/s:

A)

Calcule la amplitud

y

la fase inicial.

B)

Halle la máxima aceleración de la partÍcula. (Septiembre, 2001)

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(7)

MOVIMIENTO

VIBRATORIO ARMÓNICO

SIMPTE

Problemas de

Física de

la

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de

Madrid

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U.r.

masa de 2 kg está unida a un muelle horizontal cuya constante recuperadora

es

k:

10

N/m. El

muelle se comprime 5 cm desde

la

posición de equilibrio

x=0

y

se

deja en libertad con velocidad inicial nula. Determine:

A)

La expresión de la posición de la masa en función del tiempo

*:

Í(t).

B)

Los módulos de la velocidad

y

de

la

aceleración de la masa en un punto situado a 2

cm de la posición de equilibrio.

C)

La

ftrcrza recuperadora cuando la masa se halle en los extremos de la trayectoria.

D)

La energía mecánica del sistema oscilante. (Junio, 2002)

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(8)

MOVIMIENTO

VIBRATORIO ARMONICO

SIMPTE

Problemas

de Física de

la

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de

Madrid

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bloque de 50 g conectado a

un

muelle de constante elástica 35

N/m

oscila en

una superficie horizontal sin rozamiento con

amplitud

4

cm.

Cuando

el

bloque se

en-cuentre a 1 cm de su posición de equilibrio, calcule:

A)

La fuerza ejercida sobre el bloque.

B)

La aceleración del bloque.

C) La energía potencial elástica del sistema.

(Junio, 2003)

D)

La velocidad del bloque.

A)

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(9)

MOVIMIENTO VIBRATORIO

ARMÓNICO

SIMPIE

Problemas de

Física de

la

PAU

de

Madrid

[¿Z I Uou, partícula que describe movimiento armónico simple recorre 16 cm en cada ci-clo alcanzando una aceleración máxima de 48 ,olr2.Calcule:

A)

La frecuencia

y

el periodo del movimiento.

(Septiembre, 2006)

B)

La velocidad máxima de la partÍcula.

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MOVIMIENTO

VIBRATORIO ARMÓNICO

SIMPTE

Problemas de

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se mueve en

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describiendo

un

movimiento armónico simple. La partÍcula tiene velocidad 0 en los puntos de coordenadas x =

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cm

y

x=-10cm,

yen

el instante f

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se encuentra en .tr=10cm. Si el periodo de las osci-laciones vale 1,5 s, determine:

A)

La

fuerza que actúa sobre la partÍcu1a en el instante inicial.

B)

La energía mecánica de la partÍcula. C) La velocidad máxima de la partÍcula.

D)

La expresión matemática de la posición de Ia partícula en función del tiempo.

(Junio, 2009)

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