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Villanueva del Arzobispo

 

 

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Física, 2º Bachillerato. Problemas resueltos

 

Cinemática y dinámica del movimiento armónico simple.

 

 

 

 

 

Problema 1.

Una masa de 2 kg está unida a un muelle horizontal cuya constante recuperadora es k = 10 N·m-1. El muelle se comprime 5 cm desde la posición de equilibrio y se deja en libertad. Determine:

a) La expresión de la posición de la masa en función del tiempo.

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 fuerza recuperadora cuando la masa se encuentra en los extremos de la trayectoria.

Solución (paso a paso)           Solución (completa)

 
 

Problema 2.

La ecuación del m.a.s. que describe un cuerpo de 0.1 kg es x = 0,2·sen(2πt). Calcula: a) La expresión de la fuerza que actúa sobre el cuerpo en función de la elongación y del tiempo. b) El valor máximo de la fuerza. c) Para qué posiciones y en qué instantes alcanza ese valor máximo.

Solución

 
 

Problema 3.

Dos cuerpos de igual masa realizan un m.a.s. de igual amplitud; si la frecuencia del primero es la mitad de la del segundo, determina la relación entre: a) Sus períodos. b) Sus velocidades máximas. c) La fuerza máxima que actúa sobre cada cuerpo.

Solución

 
 

Problema 4.

Un cuerpo de 100 g de masa realiza un m.a.s. cuya gráfica x-t es la de la figura. Calcula: a) La velocidad inicial del cuerpo. b) Su aceleración para t = 1 s y t = 3s. c) El valor y el sentido de la fuerza que actúa sobre él para t = 0,25 s y t = 0,75 s.

Solución