Un resorte se monta horizontalmente con su extremo izquierdo fijo.
Conectando una balanza de resorte al extremo libre y tirando hacia la
derecha, se quiere determinar que la fuerza de estiramiento es
proporcional al desplazamiento y que una fuerza de 6.0N causa un
desplazamiento de
0.030m.Se quita la balanza y se conecta a un cuerpo
de 0.50Kg al extremo, estirarlo hasta moverlo 0.020m, lo sueltan y
observar como oscila DETERMINAR:
A) la constante de la fuerza del resorte
B) la frecuencia angular, la frecuencia y el periodo de oscilacion.
SOLUCION:
Dado que la fuerza del resorte (con magnitud igual a la fuerza de
estiramiento )es proporcional al desplazamiento, EL MOV. ES ARMONICO
SIMPLE.
a) cuando x=0.030m, la fuerza que el resorte ejerce sobre el cuerpo es
Fx= --6.0N
k=---Fx/x= -- --6.0N/0.030M =200N/m
b) usando m=0.50Kg
w=raiz de k/m = RAIZ DE 200Kg/sENTRE 0.50KG = 20rad/s
la frecuencia f=w/2pi=20rad/s/2pirad/ciclo=3.2ciclo/s=3.2Hz
el periodo T es el reciproco de la frecuencia f: T=1/3.2ciclos/s=0.31s
NOTA: El periodo por lo regular se da en segundos NO en segundos por
ciclo.