Moviment harmonic simple selectivitat

2. (5p) En una cubeta d'ones es generen ones transversals planes de 8 cm d'amplitud. El generador de 10 oscil·lacions cada 5 s. La vora de la cubeta es troba a 52 cm de distància, i les ones tarden 1,1 s a arribar-hi. Determina:

A) L'equació de les ones generades en la superfície de la cubeta (en unitats del SI)

L'equació de les ones té la següent expressió: 

Primer calculem la freqüència del generador:

i el període:  

La velocitat de l'ona és:   

La longitud d'ona:   

i el nombre d'ones:    

La pulsació és:    

I si substituïm a l'equació d'ones tenim:

Les ones fan oscil·lar un tap de suro de 4 g que es troba a la cubeta, amb un moviment vibratori harmònic. Calcula:

B) L'energia mecànica total del suro L'expressió de l'energia mecànica total és:

Primer calculem la constant elàstica:

i llavors l'energia total és:

C) L'energia cinètica del suro quan la seva elongació és de 5 cm

Sabem que l'energia mecànica és:    i per tant l'energia cinètica serà: