Descripción
Considere una partícula de 100 g de masa, cuya posición respecto del origen de coordenadas, viene dada por la función x (t) = A sen (ω t + 3 π/5), donde x se mide en metros y t en segundos (MAS a lo largo del eje X en torno del origen de coordenadas). La partícula completa 3 oscilaciones o ciclos cada 6 s. En el instante inicial (t = 0 s), la partícula se encuentra a + 3 cm del origen de coordenadas.
a) Cuanto valen la frecuencia angular y la amplitud de las oscilaciones? Exprese la posición de la partícula en un instante de tiempo cualquiera, esto es, la función x (t).
b) Calcule la posición, la velocidad y la aceleración de la partícula en el instante de tiempo t = 0.4 s.
c) Cuanto vale la constante elástica asociada al muelle que origina este movimiento armónico? Calcule la energía total, la energía potencial y la energía cinética de la partícula en el instante de tiempo t = 0.4 s.
Respuesta: a) ω = π rad/s, A = 0.031 m; b) x (0.4 s) = 0, v (0.4 s) = – 0.097 m/s; c) k = 0.986 N/m, Ep = 0, Ec = 4.70×10–4 J, ET = 4.70×10–4 J
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