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INSTITUCIÓN EDUCATIVA JUAN MARÍA CÉSPEDES EDUCACIÓN CON CALIDAD AREA: FÍSICA GRADO ONCE Ejercicios propuestos 1. Una partícula se mueve con movimiento armónico simple. En el instante inicial está en reposo a una distancia de 5 cm de su posición de equilibrio. El período es de cuatro segundos. Escriba las ecuaciones que corresponden a la posición, la velocidad y la aceleración. 2. Un objeto de 200 g de masa realiza un movimiento armónico simple. La amplitud es 1 m y el periodo 0,5 segundos. Calcule el valor máximo de la fuerza que actúa sobre el cuerpo. Suponiendo que las oscilaciones son producidas por un resorte, calcule su constante elástica. (f=mxa) 3. Cuando un hombre de 60 kg se introduce en el interior de un automóvil, el centro de gravedad de éste baja 0,3 cm. (ver figura ). ¿Cuál es la constante elástica de los resortes del auto? Suponiendo que la masa del auto es de 500 kg, ¿cuál es su período de vibración cuando está vacío y cuando el hombre está dentro? 4. Un cuerpo oscila con movimiento armónico simple, de acuerdo con la ecuación: Y= 8 sen (4¶t ) donde “Y” está expresado en metros, si t lo está en segundos. Calcule la elongación, la velocidad, la aceleración, la frecuencia y el período, en el instante t = 2 segundos. 5. Una masa de 200 g realiza un movimiento armónico simple; si la frecuencia es 20 hz y la amplitud 0,5 cm, calcule: a. La constante elástica b. La aceleración máxima 6. Una masa de 8 kg se coloca sobre un resorte en posición vertical, comprimiéndose 20 cm. La masa es entonces empujada hacia abajo una distancia de 40 cm dejándola a continuación en libertad. Se pide: a. encontrar la amplitud y frecuencia de las oscilaciones b. la posición y la velocidad en cualquier instante 7. Un cuerpo de masa 500 g pende de un resorte. Cuando se tira de él 10 cm por debajo de su posición de equilibrio y se abandona a sí mismo, oscila con un período de 2 s (ver figura). a. ¿Cuál es su velocidad al pasar por la posición de equilibrio? b. ¿Cuál es su aceleración cuando se encuentra a 10 cm de su posición de equilibrio? 10. Un cuerpo está vibrando con movimiento armónico simple de amplitud 15 cm y frecuencia 4Hz. Calcule: a. los valores máximos de la aceleración y de la velocidad b. la aceleración y la velocidad cuando la elongación es 9 cm 500g 10cm 500g 11. Un cuerpo de masa 2 kg sujeto a un resorte de constante 200 N/m realiza un MAS horizontal.. ¿Cuál es la frecuencia angular de ese movimiento? ¿Cuál es la rapidez de la masa cuando está a 0,05 m de la posición de equilibrio? PREPARADO POR: Janeth Chamorro Palacios 2012 12. Un bloque se suspende de un resorte vertical y se pone a oscilar. ¿En qué puntos de su trayectoria es mayor su aceleración? ¿Cuánto es mayor su velocidad? ¿Cuándo es cero su velocidad o su aceleración? 13. Si en el caso del ejercicio anterior se cambia de bloque por uno de mayor masa, ¿qué le sucede al período de la oscilación? 14. Cuál es la longitud de un péndulo que «bate segundos» es decir que su período es de 2s? 15. Si un péndulo 1 m de longitud se llevara a la Luna, ¿cuál sería su período de oscilación? 16. En un planeta un cuerpo cae 6 m en 2 s cuando se lo suelta desde el reposo. ¿Cuál es el período de un péndulo de 1 m de longitud en ese planeta? 17. Si en el planeta anterior se cuelga un resorte de K= 200 N/m y se le suspende un bloque de 1 kg de masa, ¿con qué período oscilará? ¿En la Tierra oscila con período diferente?