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

  1. Interpretación de los datos y representación del sistema.

  2. Ecuación del movimiento y sustitución de amplitud y fase inicial.

  3. Determinación de la pulsación y obtención de la ecuación del movimiento.

  4. Planteamiento de las ecuaciones de velocidad y aceleración necesarias.

  5. Determinación de la velocidad y la aceleración.

  6. Cálculo de la fuerza recuperadora.

Problema completo.