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TALLER 1 MAS
1. Una astronauta tiene una masa de 58 kg, incluido el dispositivo de silla al que ella de amarra. Ella y la silla se
mueven bajo la influencia de la fuerza de un resorte con = 2.1 X 103 N/m. No hay otras fuerzas actuantes.
Considere que el movimiento es a lo largo del eje x= 0. Suponga que en t= 0, ella está (instantáneamente) en
reposo en x= 0.20 m. ¿Dónde estará en t= 0.10 s? ¿Dónde estará en t= 0.20 s? ¿Cuál será su velocidad
cuando pase a través del punto de equilibrio?
2. Para la astronauta (con silla) de 58 kg que se mueve bajo la influencia del resorte en el dispositivo de
medición de masa corporal descrito en el ejercicio anterior, ¿cuál es la energía mecánica total? ¿Cuál es la
energía cinética y cuál es la energía potencial en t= 0? ¿Cuál es la energía cinética y cuál es la energía
potencial en t= 0.20 s?
3. La molécula de hidrógeno (H2) puede considerarse como dos partículas unidas por un resorte. El centro del
resorte es el centro de masa de la molécula. Puede considerarse que este punto permanece fijo, de modo
que esta molécula consiste de dos osciladores armónicos simples idénticos que vibran en direcciones
opuestas. La constante de resorte para cada uno de estos osciladores es de 1.13 X 10 3 N/m y la masa de cada
átomo de hidrógeno es de 1.67 X 10-27 kg. Encuentre la frecuencia de vibración en hertz. Suponga que la
energía vibratoria total de la molécula es de 1.3 X 10-19 J. Encuentre la amplitud de la oscilación
correspondiente y la rapidez máxima.
4. Una mujer se sienta en un columpio de 3.0 m de longitud ¿Cuál es el periodo del columpio?
5. El péndulo “segundero” en un reloj de péndulo construido para un observatorio astronómico tiene un
periodo de exactamente 2.0 s, de modo que cada movimiento en una ida o vuelta del péndulo tarda
exactamente 1.0 s. ¿Cuál es la longitud de tal péndulo de “segundos” en un lugar donde la aceleración de la
gravedad es g= 9.81m/s2? ¿Cuál es la longitud en un lugar donde la aceleración de la gravedad es 9.79 m/s2?
6. La lenteja de un péndulo es un cuerpo pequeño de 1 kg. y la longitud de su suspensión es de 1m. Si se suelta el
péndulo cuando t=0 y forma un ángulo de 0.1 rad con la vertical con una velocidad angular inicial de 0.5 rad/seg.
Obtenga una expresión que dé el desplazamiento angular en función del t.
7. Supongamos un péndulo de 20 cm de longitud, la amplitud del movimiento es de 16 en t=0 la cuerda forma un
ángulo de 8 la velocidad es positiva. Calcular:
a) La ecuación que representa el movimiento armónico simple
b) Resolver lo mismo pero si la velocidad es negativa para t=0
8. El péndulo de un reloj tiene un período de 2 seg cuando g = 9.8 m/seg 2. Si la longitud se aumenta en 1 mm
¿cuánto se habrá atrasado el reloj en 24 h?.
9. ¿Cuánto se habrá atrasado el reloj del problema anterior después de 24h si se le coloca en un lugar g = 9.75
m/seg2 sin cambiar la longitud del péndulo?. ¿Cuál debe ser la longitud correcta del péndulo a fin de mantener el
tiempo correcto en la nueva posición?