TALLER 1 MAS

1. Una astronauta tiene una masa de 58 kg, incluido el dispositivo de silla al que ella de amarra. Ella y la silla se

mueven bajo la influencia de la fuerza de un resorte con = 2.1 X 103 N/m. No hay otras fuerzas actuantes.

Considere que el movimiento es a lo largo del eje x= 0. Suponga que en t= 0, ella está (instantáneamente) en

reposo en x= 0.20 m. ¿Dónde estará en t= 0.10 s? ¿Dónde estará en t= 0.20 s? ¿Cuál será su velocidad

cuando pase a través del punto de equilibrio?

2. Para la astronauta (con silla) de 58 kg que se mueve bajo la influencia del resorte en el dispositivo de

medición de masa corporal descrito en el ejercicio anterior, ¿cuál es la energía mecánica total? ¿Cuál es la

energía cinética y cuál es la energía potencial en t= 0? ¿Cuál es la energía cinética y cuál es la energía

potencial en t= 0.20 s?

3. La molécula de hidrógeno (H2) puede considerarse como dos partículas unidas por un resorte. El centro del

resorte es el centro de masa de la molécula. Puede considerarse que este punto permanece fijo, de modo

que esta molécula consiste de dos osciladores armónicos simples idénticos que vibran en direcciones

opuestas. La constante de resorte para cada uno de estos osciladores es de 1.13 X 103 N/m y la masa de cada

átomo de hidrógeno es de 1.67 X 10-27 kg. Encuentre la frecuencia de vibración en hertz. Suponga que la

energía vibratoria total de la molécula es de 1.3 X 10-19 J. Encuentre la amplitud de la oscilación

correspondiente y la rapidez máxima.

4. Una mujer se sienta en un columpio de 3.0 m de longitud ¿Cuál es el periodo del columpio?

5. El péndulo “segundero” en un reloj de péndulo construido para un observatorio astronómico tiene un

periodo de exactamente 2.0 s, de modo que cada movimiento en una ida o vuelta del péndulo tarda

exactamente 1.0 s. ¿Cuál es la longitud de tal péndulo de “segundos” en un lugar donde la aceleración de la

gravedad es g= 9.81m/s2? ¿Cuál es la longitud en un lugar donde la aceleración de la gravedad es 9.79 m/s2?

6. La lenteja de un péndulo es un cuerpo pequeño de 1 kg. y la longitud de su suspensión es de 1m. Si se suelta el péndulo cuando t=0 y forma un ángulo de 0.1 rad con la vertical con una velocidad angular inicial de 0.5 rad/seg. Obtenga una expresión que dé el desplazamiento angular en función del t.

7. Supongamos un péndulo de 20 cm de longitud, la amplitud del movimiento es de 16 en t=0 la cuerda forma un

ángulo de 8 la velocidad es positiva. Calcular:

a) La ecuación que representa el movimiento armónico simple b) Resolver lo mismo pero si la velocidad es negativa para t=0

8. El péndulo de un reloj tiene un período de 2 seg cuando g = 9.8 m/seg2. Si la longitud se aumenta en 1 mm

¿cuánto se habrá atrasado el reloj en 24 h?.

9. ¿Cuánto se habrá atrasado el reloj del problema anterior después de 24h si se le coloca en un lugar g = 9.75

m/seg2 sin cambiar la longitud del péndulo?. ¿Cuál debe ser la longitud correcta del péndulo a fin de mantener el

tiempo correcto en la nueva posición?