Osciladores armónicos simples

OSCILADORES ARMONICOS SIMPLES.
1. Un cuerpo de 4 kg. de masa está sujeto aun resorte helicoidal, y oscila horizontalmente con movimiento
armónico simple. La amplitud es de 0,5 m. Calcúlese la energía potencial elástica del resorte, la energía
cinética del cuerpo, y la energía mecánica del mismo. (K=0.6 N/m).
2. Un bloque pequeño ejecuta un movimiento armónico simple en un plano horizontal con una amplitud de 10
cm. En un punto situado a 6 cm. de distancia de la posición de equilibrio, la velocidad es de 24 cm/s.
a) ¿Cuál es el período?.
b) ¿Cuál es el desplazamiento cuando la velocidad es ± 12 cm/s.
3. Una fuerza de 30N estira 15 cm un resorte vertical. ¿Qué masa ha de suspenderse del resorte para que el
sistema oscile con un período de ( /4) s.
4. Un péndulo simple de 4m de longitud oscila con amplitud de 0.2m.
a) Calcúlese la velocidad del péndulo en el punto más bajo de la trayectoria.
b) Calcúlese la aceleración en los extremos de su trayectoria.
5. Determínese la longitud de un péndulo simple cuyo período es exactamente 1s en un punto donde g = 9.80
m/s ².
1
6. Un reloj de péndulo que funciona correctamente en un punto donde g = 9.80 m.s−2 atrasa 10s diarios a una
altura mayor. Utilícense los resultados del apartado a) para determinar el valor aproximado de g en la nueva
localización.
7. Cierto péndulo simple tiene en la tierra un período de 2s ¿Cuál sería su período en la superficie de la luna,
donde g = 1.7 m/s2.
8. Se desea construir un péndulo de período 10s.
a) ¿Cuál es la longitud de un péndulo simple que tenga este período?.
b) Supóngase que el péndulo ha de montarse en una caja cuya altura no exceda de 0.5 m ¿Puede idearse un
péndulo que satisfaga este requisito con un período de 10 s?.
9. Una masa de 10 kg se une a un resorte, al que se le debe aplicar una fuerza de 10N para deformarlo una
distancia de 45 cms. Calcule:
a. Periodo.
2
b. Frecuencia.
c. velocidad para cualquier instante de tiempo.
d. Velocidad al cabo de 2 segundos.
e. Posición para cualquier instante de tiempo.
f. Posición al cabo de 0.3 segundos
g. Aceleración para cualquier instante de tiempo.
h. Aceleración a la cabo de 0.5 segundos.
i. Energía mecánica del sistema.
10. Una masa de 100 kg se une a un resorte, al que se le debe aplicar una fuerza de 120N para deformarlo una
distancia de 50 cms. Calcule:
a. Periodo.
b. Frecuencia.
c. velocidad para cualquier instante de tiempo.
d. Velocidad al cabo de 1 segundos.
e. Posición para cualquier instante de tiempo.
f. Posición al cabo de 0.5 segundos
g. Aceleración para cualquier instante de tiempo.
h. Aceleración a la cabo de 0.8 segundos.
i. Energía mecánica del sistema.
2
3