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Una partícula se mueve de ida y vuelta a lo largo del eje x entre los puntos x = 0?

Una partícula se mueve de ida y vuelta a lo largo del eje x entre los puntos x = 0. 20 m y x = - 0. 20 m. El periodo del movi¬miento es 1. 2 s y es armónico simple. En el tiempo t = 0, la partícula está en x = 0. 20 m y su velocidad es cero. A) ¿Cuál es la frecuencia del movimiento? ¿Cuál es la frecuen¬cia angular? B) ¿Cuál es la amplitud del movimiento? C) ¿En qué tiempo la partícula alcanzará el punto x = 0? ¿ qué tiempo alcanzará el punto x = - 0. 10 m? D) ¿Cuál es la rapidez de la partícula cuando está en x = 0 ; ¿Cuál es la rapidez de la partícula cuando alcanza el punto x = - 0. 10 m?

En resumen

Veamos.

Mejor respuesta

Melihur
6

Veamos.

A) f = 1 / T = 1 / 1, 2 s = 0, 833 Hz (osc / s)

ω = 2π / T = 2π rad / 1, 2 s = 5, 24 rad / s (frecuencia angular)

b) La amplitud es A = 0, 2 m

Partiendo desde x = A, la ecuación del MAS es :

x = A cos(ω t) = 0, 20 m cos(5, 24 rad / s t)

Cuando x = 0, 5, 24 rad / s t = π / 2 = 0, 3 s (un cuarto de período)

Para x = - 0, 10 m : - 0, 10 = 0, 20 cos(5, 24 t) : cos(5, 24 t) = - 0, 5

Este valor corresponde a un ángulo del segundo cuadrante

5, 24 t = π - π / 3 = 2 π / 3 ; de modo que t = 2 π / (3 .

5, 24) = 0, 4 segundos

d) La velocidad para un valor cualquiera x es : V = ω√(A² - x²)

En x = 0, la velocidad es máxima : V = Aω = 0, 2 .

5, 24≈ 1, 05 m / s

Para x = - 0, 1 ; V = 5, 24√(0, 2² - 0, 1²) = 0, 901 m / s

Saludos Herminio.