Enviado por ivan_escalonaIndice
1. Introduccion
2. Problemas de Movimiento Armónico Simple (MAS)
3. Física – Problemas Resuelto de Óptica (Resnick, Halliday, Krane)
4. Física – Problemas Resuelto de Ondas Sonoras
5. Bibliografía y WEB
En una rasuradora eléctrica, la hoja se mueve de un lado a otro sobre una distancia de 2.00 mm. El movimiento es armónico simple, con una frecuencia de 129 Hz. Halle (a) la amplitud, (b) la velocidad máxima de la hoja, y (c) la aceleración máxima de la hoja.
Respuesta:

La Carátula de un dinamómetro que lee desde 0 hasta 50.0 lb tiene 4.00 in de longitud. Se encuentra que un paquete suspendido del dinamómetro oscila verticalmente con una frecuencia de 2.00 Hz. ¿Cuánto pesa el paquebote?
Respuesta:
Un objeto de 2.14 kg cuelga de un resorte. Un cuerpo de 325 g colgado abajo del objeto estira adicionalmente al resorte 1.80 cm. El cuerpo de 325 g es estirado y el objeto entra en oscilación. Halle el periodo del movimiento.
RESPUESTA:

Tres vagones de mineral de 10,000 kg se mantienen en reposo en un pendiente de 26.0º sobre los rieles de una mina usando un cable paralelo a la pendiente (Fig. 28). Se observa que el cable se estira 14.2 cm justo antes de que se rompa el acoplamiento, desenganchando a uno de los vagones. Halle (a) la frecuencia de las oscilaciones resultantes de los dos vagones restantes y (b) la amplitud de la oscilación.
RESPUESTA

Problema 26
Un sistema oscilatorio bloque-resorte tiene una energía mecánica de 1.18 J, una amplitud de 9.84 cm, y una velocidad máxima de 1.22 m/s. Halle (a) la constante de fuerza del resorte, (b) la masa del bloque, y (c) la frecuencia de oscilación.
SOLUCIÓN:
Problema 37
Un cilindro sólido está unido a un resorte horizontal sin masa de modo que puede rodar sin resbalar a lo largo de una superficie horizontal, como en la figura 32. La constante de fuerza k del resorte es de 2.94 N/cm. Si el sistema parte del reposo desde una posición en que el resorte está estirado 23.9 cm. Halle (a) la energía cinética de traslación y (b) la energía cinética de rotación del cilindro al pasar por la posición de equilibrio. (c) Demuestre que en estas condiciones el centro de masa del cilindro efectúa un movimiento armónico simple con un periodo
![]()
donde M es la masa del cilindro.
SOLUCIÓN:
Problema 46
Unja esfera sólida de 95.2 kg con un radio de 14.8 cm está suspendida de un alambre vertical unido al techo de una sala. Se requiere una torca de 0.192 N× m para retorcer a la esfera en un ángulo de 0.850 rad. Halle el periodo de oscilación cuando la esfera se suelte desde esta posición.
SOLUCIÓN:
Problema 62
En el sistema mostrado en la figura 18, el bloque tiene una masa de 1.52 kg y la constante de fuerza es de 8.13 M/m. La fuerza de fricción está dada por –b(dx/dt), donde b = 227 g/s. Supóngase que el bloque se jala hacia un lado una distancia de 12.5 cm y luego se suelta. (a) Calcule el intervalo de tiempo necesario para que la amplitud disminuya a un tercio de su valor inicial. (b) Cuántas oscilaciones efectúa el bloque en este tiempo?
2. Problemas de Movimiento Armónico Simple (MAS)
PRACTICA 3
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
m=0.500kg E=1/2mv2+1/2kx2
k=300N/m E=? A= -k/m (x)
x=0.012m A=? v=![]()
![]()
v=0.300m/s Vmax=?
OPERACIONES
E=1/2mv2+1/2kx2
E=1/2(0.500)0.300+0
E=0.0441 joules
A= -k/m (x)
A=(-300/0.500)0.012=
A=1.8m/s
v=![]()
![]()
v=![]()
![]()
v=(24.49)(0.0391)
v= 0.9576m/s2
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
K=200N/m F=?
F=4.00Hz T=? W=2p f
m=? W=![]()
OPERACIONES
T=1/f
T=1/f
T=1/4
T=0.25s
W=2p f
W=2p (4)
W=25013 Rad/s
W=![]()
M=k/w2
M= 200/(25.13)2
M=0.31kg
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
m=3kg A=? E=1/2mv2+1/2kx2
k=150N7m q =? v=![]()
![]()
x=+.200m E=? x(t)=A cos[(
)t + q ]
v=-6.00m/s
OPERACIONES
v=![]()
![]()
A=![]()
A=![]()
A=0.872m
V= dx /dt= -wA sen (wt+q )
X=A cos ( wt +q )
V/x= -w tag (wt+q )
-v/xw= tag (wt+q )
= Arc tag (wt+q )
q = Arc tag /-W/vx)
q =76.7º
q =1.34 rad
E=1/2 mv2+1/2kx2
E=1/2 (3)(6)2+1/2(150)(.2)2
E=57Joules
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
A=18.0cm a=? W=![]()
F=4.00Hz v=? T=1/f
E=?
Operaciones
a=-kx=ma v=25.13![]()
a=-kx/m v=4.52 m/s
a=-w2x
amax=(
)2ª
=(25.13)2(.018)
=114m/s2
vmax=3.92m/s2
rmax=3.92 m/s
cos (wt -p /2)=0+ sen a
x(t)=A sen wt
t= Arc sen 0.6667/w
t= 0.029seg
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
T=p /2
A=0.300m x=? v= w![]()
T=0
X=0
OPERACIONES
v= w![]()
v= w ![]()
q = Arc tag a = -p /2
q = Arc tag (v/wx)
q =(0.300 cos (4) (p /10)(p /2)
q =4cos[(0.3141)(1.57)]
q =(0.300) cos 1.9717
q =0.2998
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
T=1.20s T=? T=p ![]()
G=1.92
OPERACIONES
TT =p ![]()
L=![]()
L=1.27/5.23
L=0.48s
Practica 4
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
m=0.5kg T=? W=![]()
A= 35.0 cm f=? T=1/f
T= 0.500s w=? F= 1/ T
K=? Vmax= w xmax
V=?
Operaciones
T=1/f
T=0.500s
f= 1/ T
f= 1/0.500
f= 2.00Hz
W=2p f
W= 12.6 rad/s
W=![]()
K=mw2
K= 79038 N/m
Vmax= w xmax
Vmax= 4.40 m/s
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
F=1013
M=108g k=? F= 1/2p ![]()
1 mol Ag (6.02 x 1023)
OPERACIONES
K= 4 p 2![]()
K= 1/2p (1013)2 (0.180/6.02 x 1023)
k=708 N/m
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
m=0.050kg k=? F=1/T
v= 15.0 cm/s A=? F= 1/2p ![]()
T= 0.500s f=? v= w![]()
OPERACIONES
F= 1/2p ![]()
K=4p 2m/T2
K=4p 2(0.050)/(0.5)2
K= 1.97/ 0.25
K= 7.89 N/m
v= w![]()
v= W A
A= 15/12.56
A= 1.19 cm
F=1/T
F= 1/0.5
F= 2.0 Hz
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
Rango = 2.0mm A=? A= rango /2
F=120Hz v=? V= wxmax
A=? V= w2 xmax
OPERACIONES
A= rango /2
A= 2.0/2
A=1.00mm
V= wxmax
Vmax = 2p fxmax
Vmax= wxmax
Vmax= 2p (120)(1 x 10-3 )
Vmax= 0.75 m/s
V= w2 xmax
Vmax = 2p f2 xmax
Vmax= wxmax
Vmax= 2p (120)2 (1 x 10-3 )
Vmax= 750 m/s2
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
F=3.00Hz K=?
M1=1450mkg f=? F= 1/2p ![]()
M2 =5(73) kg
OPERACIONES
K= ¼ k= p 2 f2 m
K= p 2 (3)2 (1450)
K= ¼ k=1.29 x 105 N/m
F= 1/2p ![]()
F= 1/2p ![]()
F= 2.68 Hz
Practica 5
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
x(t)= (6.0m)cos[(3rad/s)t + p /3] v=? x(t)= (6.0m)cos[(3rad/s)t + p /3]
t= 2.0s a=?
F=?
T=?
q =?
x=?
OPERACIONES
Desplazamiento
x(t) = A cos (wt + q )
Þ wt + q
x(2.05)= (6.0m)cos[(3p rad/s)(2.05) + p /3rad/s]
x(2.05)= 3.0m
velocidad
v(t) = Aw sen (wt + q )
v(2.05)= (6.0m) (3p rad/s)sen (3p rad/s(2.05)+(p /3 rad/s)
v(2.05)= -49m/s / -48.27=
v(2.05)= 18º
a(t)= w2 x(t)
x = A cos (wt + q ) \ cos (wt + q ) = x/A
v= -A sen (wt + q )
a= -Aw2 cos (wt + q )
a= -Aw2 (x/A)= -w2 x(t)
a= a(t)= w2 x(t)
a(t)= -((3p rad/s2)2 (3.0)
a(t)= -27 x 10 2 m/s2
fase
q /t=2.0
q /t=2.0= wx + p /3 = (3p rad/s) (21.0s) +p /3 rad=
q /t=20 rad
f=w(t) / 2p =
f=w(t) / 2p = 3 rad / 2p =
f= 1.5 Hz
T= 1/f
T=1/1.5=
T=0.675m
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
A=0.76m v=? W=2p f
W= 180rev/min v= w![]()
OPERACIONES
W=2p f
Si f= 180 rev/min = 3Hz
W= 2p (3)=
W=18.84rad
v= w ![]()
v= w![]()
v= w A
v= (18.84)(0.76)=
V=14.31 m/s
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
M1=2kg K=? T= 2p ![]()
M2=0.003kg T=?
X=2cm
OPERACIONES
Si f=kx
K=D f/D x si f=mg
K= (0.009)(9.8)/0.02=
K=1.47 N/m
T= 2p ![]()
T= 2p ![]()
T=7.32 s
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
T=12.5h t=? d= A cos (wt + q )
OPERACIONES
d= A cos (wt + q )
x(t)= d/4 = A cos (wt + q )
d/4 = d/2 cos (2p /T)(t)
d/2 = 2 cos (2p /T)(t)
Arc sen ½= (2p /T)(t)
t= (T/2p )Arc sen 1/2
t= 12.5/
t= 2.08h
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
M1=10 kg A=?
M2=1 kg
K=200N/m
m s=0.4
OPERACIONES
Xmax= A
Fmax=m amax
amax=Fmax/m2= (m s)(m2)g/m2=m s g
am,ax= w2 A £ amax = m s g
si w2=K/m
(k/m) (A) £ (k/m1 + m2 )(A)
A £ = [m s g (m1 + m2 )] / K
A £ (0.4) (9.8) (10+1)/200
A £ 0.2156 m
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
F=2Hz A=? W2 = 2p f
m s=0.5
OPERACIONES
W2 = 2p f
W2 = 2p (2)
W2 = 157.9 rad
Si amax=w2 A £ amax=m s g
A £ m s g / w2
A £ (0.5)(9.8)/15709
A £ 4.9/157.9
A £ 0.31mn
Practica 6
|
DATOS |
INCOGNITAS |
FORMULAS |
OPERACIONES |
|
T = 1.0s A = 5 cm G = 9.8 m/s2 La aceleración máxima de la mesa vibratoria es la de la gravedad por lo tanto amáx = g
|
f = ? a = ? |
w =
F= ma \ a =
a = amáx = 4p 2 f2 A £ g
f £ |
w = w = w 2 = 39.47 rad/seg. entonces : a*mas = w 2× A £ amáx = g w 2× A £ g Þ A £
A £ A £ 0.2482 f= |
|
|
|||
|
DATOS |
INCOGNITAS |
FORMULAS |
OPERACIONES |
|
k = 400 N/m x = 0.1m u = - 13.6 m/s a = - 123.0 m/s
|
a) f =? b) m =? c) A =
? |
|
|
|
|
|||
|
DATOS |
INCOGNITAS |
FORMULAS |
OPERACIONES |
|
Longitud L t = 0.5 seg. T = 1.5 seg. f = p /6 rad = 30º k1 = k2 |
D x.- en términos de L dirección de las partículas |
Para calcular la dirección de las partículas se deriva la posición de las mismas, obteniendo la rapidez; verificando el cambio de signo al realizar la diferencia de las mismas se conoce la dirección de las partículas. |
para x2 se tiene
Despejando a t se tiene que: Se concluye que la partícula 1 se separa de la partícula 2 por un doceavo del periodo. b) |
Problema 1
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
m1 =3.94kg W=2p /T =![]()
m2 =0.520kg T=? T=2p ![]()
x=15.7m
OPERACIONES
Sí W=2p /T =![]()
\ T=2p ![]()
cuando F= -kx
tenemos que
k=F/x
la F=ma
\ k=ma/x
k= (3.94)(9.8)/0.157
k= 246 N/m
T=2p ![]()
T=2p ![]()
T=288 x 10-3s
Problema 43
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
m= 2.16 kg. I=? T=1/f
r= 65.3cm T=? I=mr2
g= 9.8 m/s2 f=? T= 2p ![]()
L=? L= I/md
Operaciones
La inercia rotatoria respecto al pivote en el borde es usando el teorema de ejes paralelos
Si I=mr2 + mr2
I=2mr2
I=2[(2.16)(0.653)2]
I= 1.84 kgm2
T= 2p ![]()
T= 2p ![]()
T= 2p ![]()
T= 2.29s
F=1/T
F=1/2.29
F= 0.437 Hz
L=I/mr si I=2mr2
\ I=1.84 kgm2/ (2.16)(0.653)=
I=1.30 m
Problema 46
DATOS INCÓGNITAS FÓRMULAS
m=95.2kg I= 7/5 mr2
r= 14.8 cm T=? T= 2p ![]()
T= 0.192 Nm
q =0.850 rad
Operaciones
Sí I= 7/5 mr2
I= 7/5 (95.2)(0.148)2=
I=2.9192 kgm2
Si T= -mgr sen q
T Arc sen q = -mgd
Mgd= 0.192/sen (0.85)
Mgd = 0.255Nm
Por lo que el T= 2p ![]()
T= 2p ![]()
T=21.22s
3. Física – Problemas Resuelto de Óptica (Resnick, Halliday, Krane)












4. Física – Problemas Resuelto de Ondas Sonoras
En una rasuradora eléctrica, la hoja se mueve de un lado a otro sobre una distancia de 2.00 mm. El movimiento es armónico simple, con una frecuencia de 129 Hz. Halle (a) la amplitud, (b) la velocidad máxima de la hoja, y (c) la aceleración máxima de la hoja.
RESPUESTA:

Un objeto de 2.14 kg cuelga de un resorte. Un cuerpo de 325 g colgado abajo del objeto estira adicionalmente al resorte 1.80 cm. El cuerpo de 325 g es estirado y el objeto entra en oscilación. Halle el periodo del movimiento.
RESPUESTA:

Tres vagones de mineral de 10,000 kg se mantienen en reposo en un pendiente de 26.0º sobre los rieles de una mina usando un cable paralelo a la pendiente (Fig. 28). Se observa que el cable se estira 14.2 cm justo antes de que se rompa el acoplamiento, desenganchando a uno de los vagones. Halle (a) la frecuencia de las oscilaciones resultantes de los dos vagones restantes y (b) la amplitud de la oscilación.
RESPUESTA

Capítulo 15. Problema 37
Un cilindro sólido está unido a un resorte horizontal sin masa de modo que puede rodar sin resbalar a lo largo de una superficie horizontal, como en la figura 32. La constante de fuerza k del resorte es de 2.94 N/cm. Si el sistema parte del reposo desde una posición en que el resorte está estirado 23.9 cm. Halle (a) la energía cinética de traslación y (b) la energía cinética de rotación del cilindro al pasar por la posición de equilibrio. (c) Demuestre que en estas condiciones el centro de masa del cilindro efectúa un movimiento armónico simple con un periodo

donde M es la masa del cilindro.
5.- Dos partículas, cada una de masa m, y de velocidad v, viajan en direcciones opuestas a lo largo de líneas paralelas separadas por una distancia d. Halle la expresión para el ímpetu angular total del sistema con respecto a cualquier origen.
Por medio de la conservación del ímpetu tenemos:
![]()
23.- Una bola de billar, inicialmente en reposo, recibe de un taco un impulso rapído. El taco es sostenido horizontalmente a una distancia h sobre la línea central como en la figura. La bola deja el taco a una velocidad v, y a causa de una "inglesa hacia el frente" adquiere una velocidad final de 9 Vo/7. Demuestre que h=4R/s, donde R es el radio de la bola.
El impulso lineal aplicado a la bola de billar es:
Ft = mvo..........(1)
El impulso angular aplicado es:
Fth = Iw o..........(2)
Sustituimos (1) en (2) è mvoh = Iw o..... (3)
Debido a la fuerza de fricción: f = m(v-vo) .... (4)
El impulso angular de este mismo es: fR = I(w o-w )...(5)
è Sustituimos (4) en (5) è m(v-vo) R = I ((w o-w )
è como
v=9/7 Vo
Despejamos a w o de la ec (6) ![]()
è w o = ![]()
Sustituyendo ec (7) en la ec (3) è ![]()
![]()
29. En una clase demostrativa, se montan unos carriles de un tren de juguete sobre una rueda grande que pueda girar libremente con fricción despreciable en torno a un eje vertical, véase la figura. Sobre los carriles se coloca un tren de juguete de masa m y con el sistema inicialmente en reposo se conecta la potencia eléctrica. El trenecito llega a una velocidad uniforme v respecto a los carriles. ¿Cuál es la velocidad angular w de la rueda, si su masa es M y su radio R? (Despréciese la masa de los rayos de la rueda).

Nota: Tomemos en cuanta a:
d = R ya que es la misma distancia y sus inercias son, respectivamente:
![]()
39. Dos patinadores, cada uno con 51.2 kg de masa se aproximan uno al otro a los largo de trayectorias para lelas separados por 2.92 m. Tienen velocidades iguales y opuestas de 1.38 m/s. El primer patinador lleva una sus manos una barra ligera larga de 2.92 m de longitud, y el segundo patinador toma un extremo de esta al pasar, véase la figura. Supóngase que el hielo carece de fricción.
Capítulo XIV.
19. ¿Qué fuerza mínima F aplicada horizontalmente en ele eje de la rueda de la figura es necesaria para elevar la rueda sobre un obstáculo de altura h? Tome r como el radio de la rueda y w como un peso.
Solución: Para encontrar la fuerza F, tenemos que tomar momentos respecto a un eje que pasa por el punto P.
P 
25. Un extremo de una viga uniforme que pesa 52.7 lb y tiene3.12 ft de longitud está unido a un muro por medio de un gozne. El otro extremo está soportado por un forma de ángulos iguales de 27.0° con la viga y el muro (véase la figura).
Realizamos el diagrama de cuerpo libre.
Þ

5. Bibliografía y WEB
Problemas de Física de Resnick, Halliday, Krane
http://www.monografias.com/trabajos12/resni/resni.shtml
Bioquimica
http://www.monografias.com/trabajos12/bioqui/bioqui.shtml
Trabajo enviado por:
Iván Escalona Moreno
Ocupación: Estudiante
Materia: Física
ivan_escalona[arroba]hotmail.com
resnick_halliday[arroba]yahoo.com.mx
la_polla_records_emi[arroba]yahoo.com.mxç
Estudios de Preparatoria: Centro Escolar Atoyac (Incorporado a la U.N.A.M.)
Estudios Universitarios: Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias sociales y Administrativas (UPIICSA) del
Instituto Politécnico Nacional (I.P.N.)
Ciudad de Origen: México, Distrito Federal
Fecha de elaboración e investigación: 20 de Enero del 2001
Profesor que revisó trabajo: Oseguera Arzate Francisco (Catedrático de la Academia de Física de la UPIICSA)
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