Un objeto que oscila con un periodo de 2 s es desviado hasta una distancia de x= + 6 cm y luego se suelta. ¿Cuáles son su velocidad y su aceleración 3.20 s después de ser soltado?

Respuesta :

Respuesta:Para determinar la velocidad y la aceleración 3.20 s después de ser soltado, primero necesitamos considerar el movimiento oscilatorio del objeto.

Dado que el objeto oscila con un período de 2 s, podemos determinar la frecuencia de oscilación como:

[

=

1

=

1

2

=

0.5

]

[f=

T

1

=

2s

1

=0.5Hz]

La ecuación de movimiento oscilatorio en función del tiempo es:

[

(

)

=

sin

(

2

)

]

[x(t)=A⋅sin(2πft)] Donde:

(

(

)

)

(x(t)) es la posición del objeto en función del tiempo.

(

)

(A) es la amplitud de la oscilación.

(

)

(f) es la frecuencia de oscilación.

(

)

(t) es el tiempo.

Dado que se desvía hasta una distancia de

(

=

+

6

)

(x=+6cm) y luego se suelta, podemos asumir que la posición inicial es

(

(

0

)

=

+

6

=

0.06

)

(x(0)=+6cm=0.06m) (convertido a metros).

Al soltar el objeto, en

(

=

0

)

(t=0) s, la velocidad será máxima y la aceleración será cero. Por lo tanto, 3.20 s después de ser soltado, la velocidad y la aceleración serán las siguientes:

Velocidad:

[

(

)

=

2

cos

(

2

)

]

[v(t)=A⋅2πf⋅cos(2πft)]

Sustituyendo los valores, podemos calcular la velocidad en

(

=

3.20

)

(t=3.20s).

Aceleración:

[

(

)

=

(

2

)

2

sin

(

2

)

]

[a(t)=−A⋅(2πf)

2

⋅sin(2πft)]

Sustituyendo los valores, podemos calcular la aceleración en

(

=

3.20

)

(t=3.20s).

Es importante recordar que la dirección de la velocidad y la aceleración dependerá de la fase en la que se encuentre la oscilación en

(

=

3.20

)

(t=3.20s).

Explicación:

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