8/3/2019 Final Fisica Calor y Ondas

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Final Fsica calor y ondas

Francisco Quintero Coronell

Ingeniera de sistemasSemestre VIII Nocturno

Marcial Conde

Corporacin Universitaria Latinoamericana

Barranquilla, Atlntico

2011

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Ejercicio 1

Considere el sistema mostrado en la figura 1. La partcula de masa m=0.1 Kg se separa desu posicin de equilibrio estable y se libera desde el reposo.

Dibuje el diagrama de cuerpo libre para m en un instante cualquiera de sumovimiento y demuestre, que en ausencia de fuerzas disipativas actuando sobre m,ella exhibe un m.a.s.

Si K1 = 25N/m y K2 = 15N/m, determine su periodo de movimiento.

Ejercicio 4

Una masa mrealiza un m.a.s de frecuencia angular wy amplitud A. En que posicin x laenerga cintica es igual a la energa potencial?

Solucin ejercicio 1

Inciso a)

El resorte uno tiene una mayor constante de elasticidad que el dos, y como se libera delreposo con la misma elongacin, la fuerza uno ser mayor que la fuerza dos, las cuales

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llevan una direccin contraria a la del estiramiento. Por tanto KF

Inciso b)

Ecuacin para hallar periodo en el movimiento armnico simple

T=2

m

k

Como los dos resortes estn unidos entre ellos se puede decir que el periodo total ser igual a la suma delperiodo de cada resorte. Entonces al resorte uno le corresponde k1 y al resorte dos le corresponde k2

T=2m

K1

2m

K2

Se factoriza sacando trminos semejantes

T=2 m

K1

m

K2

Elevando al cuadrado para poder agrupar trminos semejantes que se encuentran dentro de la razcuadrada, se obtiene

T2=2

2m

1

K1

1

K2

T2=2

2mK

1K

2

K1K2

Volviendo a sacar raz cuadrada a la ecuacin se obtiene

T=2

mK1K2K1K2

2

0.1Kg25

N

m15

N

m

25N

m15

N

m

0,65seg

Solucin ejercicio 4

En el m.a.s. la energa se transforma de energa potencial a cintica y viceversa.En los extremos solo hay energa potencial puesto que la velocidad es cero y en el punto de

equilibrio solo hay energa cintica. En cualquier otro punto, la energa correspondiente ala partcula que realiza el m.a.s. es la suma de su energa potencial ms su energa cintica.

Toda partcula sometida a un movimiento armnico simple posee una energa mecnicaque podemos descomponer en: Energa Cintica, debido a que la partcula est enmovimiento y Energa Potencial, debido a que el movimiento armnico es producido poruna fuerza conservativa.

Para este caso puntual, la energa cintica y potencial son iguales cuando en el eje xsellega a la posicin 1.1 y en el eje que es la energa potencial pasa por el punto dos la masa

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en movimiento con una energa cintica de 2.9 y potencial de 2.09.