Ejercicio C.2 · Física PAU Castilla y León Ordinaria 2026

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

Enunciado

C.2) Un objeto de masa mm ligado a un muelle realiza un movimiento oscilatorio de amplitud AA. En la gráfica adjunta se representa la variación de su energía cinética respecto a la posición a lo largo de una oscilación completa. Compare esta representación con la que se obtendría para otro objeto de masa 4m4m ligado al mismo muelle si la amplitud de su oscilación fuese A/2A/2. Represente también la energía potencial y la mecánica en este caso. ¿Se modificaría el periodo de este movimiento respecto al del primer objeto? Razone la respuesta. (1 punto)

a)

b)

Enunciado: Ejercicio C.2 · Física PAU Castilla y León Ordinaria 2026

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Represente la energía cinética, la energía potencial y la mecánica para el segundo caso (m′=4mm' = 4m, A′=A/2A' = A/2).

Solución: Gráfica de energías frente a la posición xx entre −A/2-A/2 y +A/2+A/2: - La energía mecánica total es una línea horizontal constante a una altura Em′=14Ec,maˊxE_{m}' = \frac{1}{4}E_{c,\text{máx}}. - La energía cinética es una parábola invertida con vértice en x=0x = 0 y valor 14Ec,maˊx\frac{1}{4}E_{c,\text{máx}}, que se anula en x=±A/2x = \pm A/2. - La energía potencial es una parábola convexa con mínimo 00 en x=0x = 0 y valores máximos 14Ec,maˊx\frac{1}{4}E_{c,\text{máx}} en x=±A/2x = \pm A/2.

¿Se modificaría el periodo de este movimiento respecto al del primer objeto? Razone la respuesta.

Solución: Sí, el periodo se duplica (T′=2TT' = 2T).

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