1r ciclo Movimiento Armónico Simple

[unoonox]

No sé cómo realizar este problema, os pongo el enunciado

Un padre saca a pasear a su bebé en un cochecito que tiene 4 muelles de constante 10 N/m siendo la masa del cochecito junto con la del bebé de 20 kg. El camino elegido por el padre está lleno de baches distanciados unos de otros 50 cm. ¿A qué velocidad debería de evitar andar el padre si no quiere que el bebé salga disparado del cochecito?

[Al2000]

Re: Movimiento Armónico Simple

La idea es que la frecuencia a la que se consiguen los baches no iguale a la frecuencia natural de oscilación del sistema masa-muelle, para que no exista una condición de resonancia.

Saludos,

$\mathcal A \ell$

[unoonox]

Re: Movimiento Armónico Simple

Hmmm... no entiendo muy bien cómo pasar eso a ecuaciones matemáticas. Es que ocurre que esto de la resonancia y conceptos asociados me los han explicado por encima, por lo que creo que mi formación en ello es bastante deficiente. Es por ello que, si alguien pudiera proporcionarme alguna explicación con fórmulas y todos sus avíos, a fin de entender la correcta resolución del problema, lo agradecería infinitamente. Al2000, lo siento pero no me queda claro.

[Alriga]

Re: Movimiento Armónico Simple

Hola unoonox, bienvenido a La web de Física, por favor lee http://forum.lawebdefisica.com/threa...forma-efectiva

Lo primero, ¿sabes calcular la frecuencia de oscilación de un muelle? Empecemos por ahí.

Saludos.

[unoonox]

Re: Movimiento Armónico Simple

Sí, eso sé hacerlo sin duda. A través de la relación que guarda con la frecuencia angular o con el periodo.

[Alriga]

Re: Movimiento Armónico Simple

Hola, bienvenido a La web de Física, por favor como nuevo miembro lee http://forum.lawebdefisica.com/threa...forma-efectiva

Bien, sabes que para un muelle $2 \pi \nu = \sqrt{\dfrac{K_{tot}}{m}}$

Y que como en la suspensión hay 4 muelles en paralelo de constante $k=10 \ N/m$ cada uno, entonces $K_{tot}=4 \cdot k$

Ahora debes plantear que la velocidad del cochecito debe ser tal, que no coja un bache con la misma frecuencia $\nu$ que has obtenido para las suspensiones del cochecito, (para evitar resonancia) ¿Sabes seguir?

Saludos.

[unoonox]

Re: Movimiento Armónico Simple

La verdad es que no jajaja. No entiendo lo de que un bache tenga frecuencia...

[Alriga]

Re: Movimiento Armónico Simple

El periodo es el inverso de la frecuencia:

$T=\dfrac{2 \pi}{\sqrt{\dfrac{4k}{m}}}=\dfrac{2 \pi}{\sqrt{\dfrac{4 \cdot 10}{20}}}=4.44 \ s$

Es decir, cada 4.44 segundos la suspensión del cochecito repetirá la misma elongación. Luego lo único que hay que hacer es ir a una velocidad tal que no se coja un bache cada 4.44 s.

Si d=0.5 m es la distancia entre baches, la velocidad a evitar será:

$v=\dfrac{0.5}{4.44}=0.113 \ m/s$

Un bache no tiene frecuencia, pero sí puedes hablar de "con qué frecuencia coges un bache", por ejemplo 8 por minuto, 43 por hora, ... igual que "con qué frecuencia pasa el autobús" 1 cada hora,...

Saludos.

[saturno]

Re: Movimiento Armónico Simple

La verdad es que no jajaja. No entiendo lo de que un bache tenga frecuencia...

No es que el bache tenga una frecuencia en sí, sino que la distribución de baches durante la trayectoria tiene asociada una frecuencia. No sé si me he explicado.

[unoonox]

Re: Movimiento Armónico Simple

Aaaaamigo vaaale, lo entendí. A ver, naturalmente no voy a pensar que un bache tiene frecuencia, es absurdo, si bien es verdad que no llegué a encontrar la expresión más efectiva. En fin, muchas gracias a todos, ya veo la lógica detrás del problema, os lo agradezco de nuevo.