La dinámica de un resorte de acero y un péndulo se analiza a través de diferentes problemas que ilustran conceptos de física como la constante elástica y la frecuencia de vibración.
E 18.- Un péndulo está constituido por una masa puntual de 500 gramos suspendida de un hilo de 1 m de longitud.
a) Calcula el periodo de oscilación de ese péndulo para pequeñas amplitudes.
b) Si se desplaza la masa puntual un ángulo de 60º respecto a su posición de equilibrio, ¿con qué velocidad pasará de nuevo por dicha posición?
E 10.- Una masa de 200 gramos unida a un muelle de constante elástica K = 20 N/m oscila con una amplitud de 5 cm sobre una superficie horizontal sin rozamiento.
a) Calcular la energía total del sistema y la velocidad máxima de la masa.
b) Hallar la velocidad de la masa cuando la elongación sea de 3 cm.
c) Hallar la energía cinética y potencial elástica del sistema cuando el desplazamiento sea igual a 3 cm
d) ¿Para qué valores de la elongación la velocidad del sistema es igual a 0,2 m/s?
E 9.- Un resorte de acero tiene una longitud de 15 cm y una masa de 50 gramos. Cuando se le cuelga en uno de sus extremos una masa de 50 gramos se alarga, quedando en reposo con una longitud de 17 cm. Calcular:
a) la constante elástica del resorte.
b) La frecuencia de las vibraciones si se le cuelga una masa de 90 gramos y se le desplaza ligeramente de la posición de equilibrio.
Es un movimiento periódico, oscilatorio y vibratorio en ausencia de fricción, producido por la acción de una fuerza.