FISICA GENERAL. Trabajo Colaborativo Fase 3 Oscilaciones y Termodinámica

FISICA GENERAL

Trabajo Colaborativo Fase 3

Oscilaciones y Termodinámica

Por:

Eduard Miguel Suárez Puentes

Código: 79567312

Presentado a la  Tutora:

Martha Isabel Campos 

Código Curso: 100413_330

Universidad Nacional Abierta y Distancia UNAD

Programa de Ingeniería Ambiental

La Mesa mayo 12   de 2016

Introducción

Desarrollo de La Actividad

Movimientos oscilatorios:

1. La posición de una partícula se conoce por la expresión 𝑥 = (3.50 𝑚) 𝑐𝑜𝑠 (2.00 𝜔𝑡 + 𝜋 2), donde x está en metros y t en segundos. Determine: a) la frecuencia y periodo del movimiento, b) la amplitud del movimiento, c) la constante de fase y d) la posición de la partícula en t =. 0.250 s.

A = amplitud = máximo x posible 
w= pulsación o frecuencia angular = 2 π / T = 2 π f 
t = período = 1 / f 
f = frecuencia 
f = ángulo de fase = constante 
x = 4.00m cos (3.00 w t + f)  

Ecuación general del MÁS:

[pic 1]

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La frecuencia y periodo del movimiento

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b) Amplitud del movimiento:

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c) constante de fase: 

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d) posición de la partícula en t = 0.250 s:

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2.Un bloque que pesa 40.0 N está suspendido de un resorte que tiene una constante de fuerza de 200 N/m. El sistema no está amortiguado (b=0) y está sujeto a una fuerza impulsora armónica de 10.0 Hz de frecuencia, lo que resulta en una amplitud de movimiento forzado de 2.00 cm. Determine el valor máximo de la fuerza impulsora.

Datos

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Partimos de la definición de amplitud para un movimiento armónico simple forzado

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Debido a que b = 0 la ecuación (5) se puede simplificar

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Despejando para  se obtiene[pic 17]

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Donde

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  [pic 20][pic 21]

Concluyendo

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Movimientos ondulatorios:

3. Una estación sismográfica recibe ondas S y P de un terremoto, separadas 17.3 s. Suponga que las ondas viajaron sobre la misma trayectoria con magnitudes de velocidad de 4.50 km/s y 7.80 km/s. Encuentre la distancia desde el sismógrafo al hipocentro del terremoto.

4.La función de onda para una onda progresiva en una cuerda tensa es (en unidades SI) 𝒚(𝒙,𝒕) = 𝟎, 𝟑𝟓𝟎 𝒎 ∗ 𝒔𝒆𝒏 (𝟏𝟎𝝅𝒕 − 𝟑𝝅𝒙 + 𝝅 𝟒 ) a) ¿Cuáles son la rapidez y dirección de viaje de la onda? b) ¿Cuál es la posición vertical de un elemento de la cuerda en t = 0, x = 0.100 m? c) ¿Cuáles son la longitud de onda y frecuencia de la onda? d) ¿Cuál es la máxima rapidez transversal de un elemento de la cuerda?

Movimiento Armónico Simple (M.A.S.) y péndulo:

5.Un oscilador armónico simple tarda 10.0 s en realizar cinco vibraciones completas. Encuentre a) el periodo de su movimiento, b) la frecuencia en Hertz (Hz).

a) El período T es el tiempo que tarda en dar una vibración  completa:
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b) La frecuencia es el inverso del período.

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6. Un objeto pequeño se une al extremo de un resorte para formar un péndulo simple. El periodo de su movimiento armónico se mide para pequeños desplazamientos angulares y tres longitudes. Para cada longitud, el intervalo de tiempo para 500 oscilaciones se mide con un cronómetro. Para longitudes de 1.000 m, 0.750 m y 0.500 m, se miden los intervalos de tiempo total de 99.8 s, 86.6 s y 71.1 s para 50 oscilaciones.

a) Determine el periodo de movimiento para cada longitud.

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