PREGUNTA 1: ¿El movimiento de rotación de la Tierra alrededor de su eje es un movimiento periódico? ¿Es un movimiento oscilatorio?

...

- ¿Cuál es la amplitud del movimiento?

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- ¿En qué tiempo la partícula alcanzará el punto x = 0?

¿ qué tiempo alcanzará el punto x = - 0.10 m?

- ¿Cuál es la rapidez de la partícula cuando está en x = 0; ¿Cuál es la rapidez de la partícula cuando alcanza el punto x = -0.10 m?

- Un punto dado en una cuerda de guitarra ejecuta movimiento armónico simple con una frecuencia de 440 Hz y una amplitud de 1.2 mm. ¿Cuál es la rapidez máxima de este movimiento? ¿Cuál es la aceleración máxima?

- Un pistón en una bomba de agua impulsada por un molino c viento está en movimiento armónico simple. El movimiento tiene una amplitud de 50 cm y la masa del pistón es de 6.0 kí Encuentre la fuerza neta máxima sobre el pistón cuando osciLA 80 veces por minuto. Encuentre la velocidad máxima.

El oscilador armónico simple

1. Un hombre de 70 kg de masa rebota arriba y abajo en un pogo saltarín (véase la figura 1). El encuentra que, si se mantiene rígido y permite que el pogo saltarín rebote (después de iniciar el movimiento), el periodo del movimiento arriba y abajo es de 0.70 s. ¿Cuál es la constante de resorte en el pogo saltarín? Suponga que el fondo del pogo saltarín permanece en contacto con el suelo e ignore la masa del juguete.

[pic 3]

FIG U RA 1. Hombre sobre pogo saltarín.

- Un oscilador armónico simple consiste de una masa que se desliza sobre una superficie sin fricción bajo la influencia de una fuerza ejercida por un resorte conectado a la masa. La frecuencia de este oscilador armónico es de 8.0 Hz. Si conecta un segundo resorte idéntico a la masa, paralelo al primer resorte, ¿cuál será la frecuencia de oscilación nueva?

- El cuerpo de un automóvil de 1100 kg de masa está sostenido por cuatro resortes verticales unidos a los ejes de las ruedas. Con la finalidad de probar la suspensión, un hombre empuja hacia abajo sobre el cuerpo del automóvil y luego súbitamente lo libera. El cuerpo se mueve arriba y abajo con un periodo de 0.75 s. ¿Cuál es la constante de resorte de cada uno de los resortes? Suponga que todos los resortes son idénticos y que la fuerza de compresión sobre cada resorte es la misma; suponga también que los amortiguadores del automóvil están completamente gastados, de modo que no afectan la frecuencia de oscilación.

Energía cinética y energía potencial

- Suponga que una partícula de 0.24 kg de masa, sobre la que actúa un resorte, experimenta movimiento armónico simple con los parámetros dados en el problema 3.

a) ¿Cuál es la energía total de este movimiento?

b) ¿En qué tiempo la energía cinética es cero? ¿En qué tiempo la energía potencial es cero?

c) ¿En qué tiempo la energía cinética es igual a la energía potencial?

- Una masa de 8.0 kg se une a un resorte y oscila con una amplitud de 0.25 m y una frecuencia de 0.60 Hz. ¿Cuál es la energía del movimiento?

- Un oscilador armónico simple consiste de una masa de 2.0 kg que se desliza de ida y vuelta a lo largo de una pista horizontal sin fricción mientras lo empuja y jala un resorte con k = 8.0 *102 N/m. Suponga que, cuando la masa está en el punto de equilibrio, tiene una rapidez instantánea de 3.0 m/s. ¿Cuál es la energía de este oscilador armónico? ¿Cuál es la amplitud de oscilación?

El péndulo simple

- El péndulo más largo que existe es el péndulo de Foucault, que mide 27 m, en Portland, Oregon. ¿Cuál es el periodo de este péndulo?

- [pic 4]En una construcción, una cubeta llena de concreto cuelga de una grúa. Usted observa que la cubeta se balancea lentamente de ida y vuelta, 8.0 veces por minuto. ¿Cuál es la longitud del cable del que cuelga la cubeta?

- La caja del elevador de un rascacielos cuelga de un cable de acero de 300 m de largo. La caja se guía dentro del tiro del elevador mediante rieles. Si remueve estos rieles y se deja que la caja se balancee de lado a lado (con amplitud pequeña), ¿cuál es su periodo de oscilación?