Problema P-D (Recuperació 2019-2020) · Física I URV Recull d'exàmens de Física I

Problema P-D (Recuperació 2019-2020). Oscil·lacions esmorteïdes i ressonància en velocitat

Una massa puntual de 150 g descriu un moviment oscil·latori amortit en un fluid viscós. La freqüència pròpia de les oscil·lacions esmorteïdes és de 12 Hz. S'observa experimentalment que en un interval de 3 s l'amplitud decreix un 15 %. Calculeu:

a)

La constant elàstica $K$ de la molla i el coeficient d'esmorteïment $b$.

b)

El temps que ha de transcorre per dissipar una quarta part de l'energia total de l'oscil·lador.

c)

Si s'aplica una força externa de tipus $F_0\cos(\omega t)$ amb amplitud $F_0 = 2\text{ N}$ i freqüència de $4\text{ Hz}$, l'amplitud de la velocitat en el règim estacionari.