Pregunta C2.A · Física PAU Castilla-La Mancha Ordinaria 2026

Tema: Movimiento armónico simple y péndulo · Del examen Ordinaria (2026)

Enunciado

PREGUNTA C2.A (2.5 puntos) Una partícula de masa, m=0.1 kgm = 0.1\text{ kg}, oscila, al estar unida a un muelle, con movimiento armónico simple (MAS). La posición de la partícula en función del tiempo queda determinada por la ecuación x(t)=10cos⁡(π2t+π) cmx(t) = 10\cos\left(\frac{\pi}{2}t + \pi\right)\text{ cm}. Se pide:

a)

(1.25 puntos) Determinar la constante elástica del muelle y hallar la energía cinética y la velocidad de la partícula cuando la partícula pasa por el punto intermedio de la oscilación.

b)

(1.25 puntos) Para el mismo sistema, encontrar la ecuación de la posición de la partícula, x(t)x(t), en caso de que la velocidad en el punto intermedio fuera de 20π cm/s20\pi\text{ cm/s}.

Enunciado: Pregunta C2.A · Física PAU Castilla-La Mancha Ordinaria 2026

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Determinar la constante elástica del muelle

Solución: 0,2470{,}247 N/m

Hallar la energía cinética en el punto intermedio de la oscilación

Solución: 1,23⋅10−31{,}23\cdot 10^{-3} J

Hallar la velocidad de la partícula cuando pasa por el punto intermedio

Solución: 0,1570{,}157 m/s / 15,715{,}7 cm/s

Para el mismo sistema, encontrar la ecuación de la posición de la partícula, x(t), en caso de que la velocidad en el punto intermedio fuera de 20pi cm/s

Solución: x(t)=40cos⁡(π2t+π)x(t) = 40\cos\left(\frac{\pi}{2}t + \pi\right) cm / x(t)=0,4cos⁡(π2t+π)x(t) = 0{,}4\cos\left(\frac{\pi}{2}t + \pi\right) m

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