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Taller II Fisica Ondas Y Fluidos, Apuntes de Física

Ejercicios de Fisica de ondas y fluidos

Tipo: Apuntes

2024/2025

Subido el 31/03/2025

santiago-rodas-7
santiago-rodas-7 🇨🇴

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Segundo Taller: Física II Ing. Santiago Alejandro Zuñiga Melo
1. Una viga de acero puesta en voladizo tiene una longitud de 1 pulgadas y una sección trasversal cuadrada de ¼ x ¼ pul. Una masa
de 10 lb se ata al extremo libre de la viga, como se muestra en la figura. Determine la frecuencia natural del sistema, si la masa se
desplaza ligeramente y luego se deja en libertad.
2. Un motor eléctrico está soportado por 4 resortes, cada uno de los cuales tiene una constante de elasticidad k lb/pul, como se
muestra en la figura. Si el momento de inercia del motor alrededor del eje central de rotación es Jo, encuentre su frecuencia natural
de oscilación.
3. Un disco homogéneo semi-circular de radio r y masa m es pivotado en su centro y gira libremente alrededor de éste, como se
muestra en la figura. Determine su frecuencia natural de oscilación para desplazamientos pequos.
4. Una varilla rígida de sección uniforme se restringe para moverse verticalmente por la acción de dos resortes, uno lineal y otro
torsional, como se muestra en la figura. Calcule la frecuencia de oscilación vertical de la varilla.
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¡Descarga Taller II Fisica Ondas Y Fluidos y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity!

Segundo Taller: Física II Ing. Santiago Alejandro Zuñiga Melo

  1. Una viga de acero puesta en voladizo tiene una longitud de 1 pulgadas y una sección trasversal cuadrada de ¼ x ¼ pul. Una masa de 10 lb se ata al extremo libre de la viga, como se muestra en la figura. Determine la frecuencia natural del sistema, si la masa se desplaza ligeramente y luego se deja en libertad.
  2. Un motor eléctrico está soportado por 4 resortes, cada uno de los cuales tiene una constante de elasticidad k lb/pul, como se muestra en la figura. Si el momento de inercia del motor alrededor del eje central de rotación es Jo, encuentre su frecuencia natural de oscilación.
  3. Un disco homogéneo semi-circular de radio r y masa m está pivotado en su centro y gira libremente alrededor de éste, como se muestra en la figura. Determine su frecuencia natural de oscilación para desplazamientos pequeños.
  4. Una varilla rígida de sección uniforme se restringe para moverse verticalmente por la acción de dos resortes, uno lineal y otro torsional, como se muestra en la figura. Calcule la frecuencia de oscilación vertical de la varilla.
  1. Use el método de la energía para encontrar la frecuencia natural de oscilación del cilindro homogéneo que se muestra en la figura.
    1. Para ángulos de oscilación pequeños, encuentre la frecuencia de oscilación del sistema mostrado en la figura.
    2. Una varilla rígida de peso despreciable está restringida a oscilar en un plano vertical, como se muestra en la figura. Determine la frecuencia natural de la masa m.
  2. Un péndulo simple está pivoteado en el punto O, como se muestra en la figura. Si la masa de la varilla es despreciable y las oscilaciones pequeñas, encuentre la frecuencia natural amortiguada del péndulo.
  1. En la figura se muestra un modelo general utilizado para la medición de vibraciones. La base se sujeta al cuerpo, el cual tiene una vibración desconocida A sen ωf. Estudie el movimiento del sistema y su aplicación en instrumentos vibratorios.
  2. Una excitación periódica de la forma Actúa sobre un sistema masa resorte que vibra, como se muestra en la figura. Determine la vibración del estado estacionario del sistema, si la magnitud de k es 20, m es igual a 5 y ω vale 1. f ( t )=

sen ( t )+

sen ( 3 t )+

sen ( 5 t )+

sen ( 7 t )+...)

  1. El pistón mostrado en la figura oscila con un movimiento armónico x = A cos ωt dentro de un cilindro de masa m, el cual es soportado por un resorte de constante k. Si entre el pistón y la pared del cilindro hay un amortiguamiento viscoso de magnitud c, encuentre la amplitud del movimiento del cilindro y su diferencia de fase con el pistón.
  1. Se muestra una barra de 2,25 m de longitud y 20 kg de masa en la posición equilibrio estático y soportada por un muelle de rigidez k =14 N/m. La barra es conectada a un amortiguador con un coeficiente de amortiguamiento c = 69 N.s/m. Determine: (a) La ecuación diferencial para el movimiento angular de la barra, (b) el tipo de movimiento resultante, (c) el período y la frecuencia del movimiento (si procede) y (d) la razón de amortiguamiento.
  2. Se muestra una barra de 2,25 m de longitud y 50 kg de masa en la posición equilibrio estático y soportada por un muelle de rigidez k =2 N/m. La barra es conectada a un amortiguador con un coeficiente de amortiguamiento c = 20 N.s/m. Determine: (a) La ecuación diferencial para el movimiento angular de la barra, (b) el tipo de movimiento resultante, (c) el período y la frecuencia del movimiento (si procede) y (d) la razón de amortiguamiento.
    1. Se muestra una barra de 2,25 m de longitud y 25 kg de masa en la posición equilibrio estático y soportada por un muelle de rigidez k =5 N/m. La barra es conectada a un amortiguador con un coeficiente de amortiguamiento c = 15 N.s/m. Determine: (a) La ecuación diferencial para el movimiento angular de la barra, (b) el tipo de movimiento resultante, (c) el período y la frecuencia del movimiento (si procede) y (d) la razón de amortiguamiento.