Ejercicio 9 - Problema P-D (Recuperació 2019-2020) · Física I URV 2021

Problema P-D (Recuperació 2019-2020). Oscil·lador esmorteït i forçat

Una partícula de massa $150\text{ g}$ descriu un moviment oscil·latori en el si d'un fluid viscós. La freqüència de les oscil·lacions esmorteïdes és de $12\text{ Hz}$. S'observa que en un lapse de temps de $3\text{ s}$ l'amplitud es redueix en un $15\,\%$. Es demana:

a)

Trobar la constant elàstica $K$ de l'oscil·lador i el coeficient d'esmorteïment $b$.

b)

El temps que haurà de transcórrer perquè es dissipi una quarta part de l'energia total de l'oscil·lador.

c)

Si apliquem sobre el sistema una força externa impulsora $F(t) = F_0 \cos(\omega t)$ amb amplitud $F_0 = 2\text{ N}$ i freqüència $f = 4\text{ Hz}$, determineu l'amplitud de la velocitat en l'estat estacionari.