rubensalvador Cuando el desplazamiento de un objeto que oscila sujeto a un muelle es la mitad de su amplitud,
a) ¿Qué fracción de la energía total está en forma de cinética y qué fracción en forma de potencial?
b) Encuentre el desplazamiento para el que ambas energías son iguales.
Una masa de 100 g está unida al extremo de un resorte de constante k = 10 Nm-1. Ambos reposan sobre una mesa horizontal e ignoraremos la fricción con ella. La desplazamos 3 cm a la derecha de su posición de equilibrio y en esa posición se le imprime una velocidad en el instante inicial de 10 cm/s.
a) Suponiendo un muelle ideal (es decir, sin masa) y que la velocidad imprimida es hacia la derecha, determínese el instante en el que la masa pasa por primera vez por su posición de equilibrio y la velocidad con que lo hace.
b) Repítase en el caso de que la velocidad imprimida fuese hacia la izquierda.
Una partícula de masa m resbala dentro de un tazón semiesférico de radio R. Demuéstrese que, para desplazamientos pequeños respecto al equilibrio, la partícula describe un m.a.s. con frecuencia angular
Determínese el tiempo que emplea un oscilador armónico en desplazarse desde x = A hasta x = A/2.
Solución: T/6.
a) Energía potencial asociada a una fuerza conservativa
b) Explique por qué en lugar de energía potencial en un punto debemos hablar de diferencia de energía potencial entre dos puntos.
Para el apartado a) , miramos la correspondiente entrada de teoría aquí
a) Trabajo y diferencia de energía potencial.
b) La energía cinética de una partícula sobre la que actúa una fuerza conservativa se incrementa en 500 J. Razone cuáles son las variaciones de la energía mecánica y de la energía potencial de la partícula.
Para el apartado a) miraremos la correspondiente entrada de teoría aquí
59–
a) Explique la relación entre fuerza conservativa y variación de energía potencial.
b) Un esquiador se desliza desde la cima de una montaña hasta un cierto punto de su base siguiendo dos caminos distintos, uno de pendiente más suave y el otro de pendiente más abrupta. Razone en cuál de los dos casos llegará con más velocidad al punto de destino. ¿Y si se tuviera en cuenta la fuerza de rozamiento?
Para el apartado a) miraremos la correspondiente entrada de teoría aquí
56–
a) Conservación de la energía mecánica.
b) Un Objeto desciende con velocidad constante por un plano inclinado. Explique, con la ayuda de un esquema, las fuerzas que actúan sobre el objeto. ¿Es constante su energía mecánica? Razone la respuesta.
Para responder al apartado a) miraremos la entrada de teoría aquí
Se deja caer un cuerpo, partiendo del reposo, por un plano inclinado que forma un ángulo de 300 con la horizontal. Después de recorrer 2 m llega al final del plano inclinado con una velocidad de 4 m s-l y continúa deslizándose por un plano horizontal hasta detenerse. La distancia recorrida en el plano horizontal es 4 m.
a) Dibuje en un esquema las fuerzas que actúan sobre el bloque cuando se encuentra en el plano inclinado y determine el valor del coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano inclinado.
b) Explique el balance energético durante el movimiento en el plano horizontal y calcule la fuerza de rozamiento entre el cuerpo y el plano.
g = 9,8 m s-2
Por un plano inclinado 300 respecto a la horizontal desciende un bloque de 100 kg y se aplica sobre el bloque una fuerza F paralela al plano que lo frena, de modo que desciende a velocidad constante. El coeficiente de rozamiento entre el plano y el bloque es 0,2.
a) Dibuje en un esquema las fuerzas que actúan sobre el bloque y calcule el valor de la fuerza F.
b) Explique las transformaciones energéticas que tienen lugar en el deslizamiento del bloque y calcule la variación de su energía potencial en un desplazamiento de 20 m.
g=9,8 ms -2
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