Page 316 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada
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Conceptos clave
amplitud 281 fuerza de restitución 291
constante de torsión 295 hertz 282
desplazamiento 291 movimiento armónico
frecuencia 281 simple (MAS) 281
Preguntas de repaso
14.1. Exponga varios ejemplos de movimiento que co 4k y se le configura para una oscilación de la misma
rrespondan al MAS. amplitud que antes. Compare sus periodos y fre
14.2. Si se duplica la amplitud A de un cuerpo que se mue cuencias de oscilación.
ve con MAS, ¿qué efecto tendrá en (a) el periodo, (b) 14.6. Un reloj de péndulo funciona demasiado lentamente
la velocidad máxima y (c) la aceleración máxima? y se atrasa. ¿Qué ajuste requiere?
14.3. Una masa m de 2 kg se mueve en MAS con una fre- 14.7. Si tiene un resorte con una constante de fuerza co
cuencia/ . ¿Qué masa m, hará que el sistema oscile nocida, una regla graduada y un cronómetro, ¿cómo
al doble de esa frecuencia? se puede halla el valor de una masa desconocida?
14.4. Explique por medio de diagramas por qué la veloci- 14.8. ¿Cómo se puede aplicar el principio del péndulo para
dad en el MAS es máxima cuando la aceleración es calcular (a) la longitud, (b) la masa y (c) el tiempo?
mínima. 14.9. Explique con claridad por qué el movimiento de un
14.5. Un disco unido a un resorte de fuerza constante k péndulo no es armónico simple cuando la amplitud
y configurado para oscilar con amplitud A, como es grande. ¿El periodo es mayor o menor de lo que
se muestra en la figura 14.2. Después, el resorte se debería ser si el movimiento fuera estrictamente un
sustituye por otro cuya fuerza constante es igual a movimiento armónico simple?
Problemas
Sección 14.1 Movimiento periódico y Sección 14.4. Suponga que una pelota se mueve en un círculo de
14.2 Segunda ley de Newton y ley de Hooke 12 cm de radio a 300 rev/min. ¿Cuáles son la am
plitud, la frecuencia y el periodo de la sombra de la
14.1. Una piedra oscila en círculos a rapidez constante en pelota proyectada en una pared?
el extremo de una cuerda, describiendo 50 revolu 14.5. Una masa oscila a la frecuencia de 3 Hz y con una
ciones en 30 s. ¿Cuáles son la frecuencia y el periodo amplitud de 6 cm. ¿Cuáles serán sus posiciones en los
de este movimiento? Resp. 1.67 rev/s, 0.600 s tiempos í = 0 y t = 3.22 s? Resp. 6 cm, —3.22 cm
14.2. Un niño está sentado en el borde de una plataforma 14.6. Una masa de 50 g oscila con un MAS cuya frecuen
que gira a 30 rev/min. La plataforma tiene 10 m de cia es de 0.25 Hz. Suponga que t = 0 cuando la
diámetro. ¿Cuál es el periodo del movimiento y cuál masa se halla en su desplazamiento máximo. ¿En
es la rapidez del niño? qué momento será el desplazamiento igual a cero?
14.3. Una pelota de caucho oscila en un círculo horizontal ¿En qué momento se encontrará la masa a la mitad
de 2 m de diámetro y describe 20 revoluciones en 1 de su amplitud?
min. Una luz distante proyecta la sombra de la pelo 14.7. Cuando una masa de 200 g cuelga de un resorte,
ta sobre una pared. ¿Cuáles son la amplitud, la fre la altura de éste desciende una distancia de 1.5 cm.
cuencia y el periodo del movimiento de la sombra? ¿Cuál es la constante k del resorte?
Resp. 1.00 m, 0.333 Hz, 3.00 s Resp. 131 N/m
Capítulo 14 Resumen y repaso 297
