Movimiento Armónico Simple: Conceptos, Ecuaciones y Gráficas

Question 1

Cuando un oscilador armónico se somete a una fuerza externa con una frecuencia cercana a su frecuencia natural, se produce un fenómeno llamado resonancia. ¿Qué sucede durante la resonancia?

Accepted Answer

La amplitud de las oscilaciones aumenta significativamente

Answer

La amplitud de las oscilaciones disminuye significativamente

Answer

El movimiento se vuelve amortiguado

Answer

El movimiento se vuelve no periódico

Question 2

La representación gráfica de la aceleración (a) en función del tiempo (t) en un movimiento armónico simple es una función periódica. ¿Qué tipo de función es?

Accepted Answer

Una sinusoide

Answer

Una recta

Answer

Una parábola

Question 3

¿Cuál es la velocidad máxima alcanzada por un objeto en movimiento armónico simple?

Accepted Answer

Aω

Answer

Aω²/2

Answer

A²ω

Answer

ω²/A

Question 4

¿Cuál es el periodo de un objeto en movimiento armónico simple?

Accepted Answer

2π/ω

Answer

π/2ω

Answer

2ω/π

Answer

ω/2π

Question 5

Un objeto de masa m oscila con una amplitud A y una frecuencia angular ω. ¿Cuál es la energía total del objeto?

Accepted Answer

1/2 m A² ω²

Answer

2 m A² ω²

Answer

m A² ω²

Answer

1/4 m A² ω²

Question 6

Un objeto oscila con una amplitud A y una velocidad máxima v. ¿Cuál es la energía cinética máxima del objeto?

Accepted Answer

1/2 m v²

Answer

2 m v²

Answer

m v²

Answer

1/4 m v²

Question 7

Un objeto de masa m oscila con una amplitud A y una frecuencia angular ω. ¿Cuál es la energía potencial máxima del objeto?

Accepted Answer

1/2 m A² ω²

Answer

1/4 m A² ω²

Answer

m A² ω²

Answer

2 m A² ω²

Question 8

Un resorte con una constante de elasticidad k tiene una masa m unida a su extremo. ¿Cuál es la frecuencia angular del sistema?

Accepted Answer

√(k/m)

Answer

m/k

Answer

k/m

Answer

√(m/k)

Question 9

¿Qué tipo de función matemática representa el desplazamiento de un objeto en movimiento armónico simple?

Accepted Answer

Una función sinusoidal

Answer

Una función cuadrática

Answer

Una función lineal

Answer

Una función exponencial

Question 10

Un sistema masa-resorte tiene una constante de resorte de 100 N/m y una masa de 0,5 kg. ¿Cuál es su frecuencia natural?

Accepted Answer

2 Hz

Answer

4 Hz

Answer

0,5 Hz

Answer

1 Hz

Question 11

¿Qué ocurre con la energía mecánica de un sistema masa-resorte en movimiento armónico simple?

Accepted Answer

Se conserva

Answer

Disminuye

Answer

Aumenta

Question 12

Un objeto oscila con una amplitud de 10 cm. ¿En qué punto está su energía potencial máxima?

Accepted Answer

En los puntos extremos de su trayectoria

Answer

En tres cuartos de la amplitud

Answer

En el punto medio

Answer

En un cuarto de la amplitud

Question 13

Un péndulo simple de longitud 0,5 metros oscila con una amplitud de 0,1 radianes. ¿Cuál es la energía potencial máxima del péndulo?

Accepted Answer

0,000125 Julios

Answer

0,001 Julios

Answer

0,00025 Julios

Answer

0,0005 Julios

Question 14

Un objeto describe un movimiento armónico simple con una ecuación de posición x(t) = 0,2cos(2πt). ¿Cuál es la frecuencia del movimiento?

Accepted Answer

1 Hertz

Answer

0,5 Hertz

Answer

2 Hertz

Answer

4 Hertz

Question 15

¿Cuál es la definición de frecuencia angular en el movimiento armónico simple?

Accepted Answer

ω = 2πf

Answer

ω = f / 2π

Answer

ω = π²f

Answer

ω = πf

Question 16

Para un movimiento armónico simple, ¿qué magnitud representa la amplitud?

Accepted Answer

El desplazamiento máximo desde el punto de equilibrio

Answer

La velocidad máxima

Answer

La aceleración máxima

Question 17

¿En qué punto del movimiento armónico simple la aceleración es cero?

Accepted Answer

En la posición de equilibrio

Answer

En la mitad del recorrido

Answer

La aceleración es constante en todo el ciclo

Answer

En los extremos del recorrido

Question 18

¿Cuáles son los factores que afectan al período de un péndulo simple?

Accepted Answer

La longitud del péndulo y la aceleración de la gravedad

Answer

La masa del péndulo

Answer

El ángulo de oscilación

Question 19

Un objeto realiza un movimiento armónico simple con una frecuencia de 6 Hz. ¿Cuál es su período?

Accepted Answer

0,167 s

Answer

6 s

Answer

1 s

Answer

0,5 s

Question 20

¿Cuál de las siguientes características describe con precisión el movimiento armónico simple?

Accepted Answer

Es un movimiento periódico y oscilatorio

Answer

Es un movimiento aleatorio

Answer

Es un movimiento rectilíneo uniforme

Answer

Es un movimiento circular uniforme

Question 21

¿Cuál de las siguientes afirmaciones NO es correcta para un objeto que experimenta un movimiento armónico simple?

Accepted Answer

La velocidad del objeto es máxima cuando pasa por el punto de equilibrio.

Answer

La aceleración del objeto es proporcional al desplazamiento desde el punto de equilibrio.

Answer

La aceleración del objeto siempre se dirige hacia el punto de equilibrio.

Question 22

Un bloque unido a un muelle horizontal realiza un movimiento armónico simple. Si la amplitud del movimiento se duplica, ¿qué sucede con el periodo del movimiento?

Accepted Answer

Permanece igual.

Answer

Se duplica.

Answer

Se reduce a la mitad.

Question 23

Un péndulo simple oscila con un periodo de 2 segundos. ¿Cuál es la longitud aproximada del péndulo? (Considera g = 9.8 m/s²)

Accepted Answer

1 m

Answer

0.5 m

Answer

4 m

Answer

2 m

Question 24

Un objeto en movimiento armónico simple tiene una energía mecánica total de 10 J. Cuando el objeto se encuentra en la mitad de su amplitud, ¿cuál es su energía cinética?

Accepted Answer

7.5 J

Answer

2.5 J

Answer

10 J

Answer

5 J

Question 25

La ecuación de posición de un objeto que oscila con MAS es x(t) = 0.2 cos(πt), donde x está en metros y t en segundos. ¿Cuál es la frecuencia angular del movimiento?

Accepted Answer

π rad/s

Answer

0.2 rad/s

Answer

2π rad/s

Answer

1/π rad/s

Question 26

En un sistema masa-resorte que oscila horizontalmente sin fricción, ¿en qué punto la aceleración del bloque es máxima?

Accepted Answer

En los puntos de máxima elongación.

Answer

La aceleración es constante en todo el movimiento.

Answer

Cuando la velocidad es máxima.

Answer

En el punto de equilibrio.

Question 27

Dos péndulos simples, A y B, tienen la misma longitud pero diferente masa. Si ambos se desplazan el mismo ángulo inicial y se sueltan, ¿cuál tendrá un periodo mayor?

Accepted Answer

Ambos tendrán el mismo periodo.

Answer

El péndulo B, con menor masa.

Answer

El péndulo A, con mayor masa.

Question 28

Un objeto en MAS tiene una velocidad v = -Aωsen(ωt + φ). ¿Qué representa la variable φ en esta ecuación?

Accepted Answer

Fase inicial del movimiento.

Answer

Periodo del movimiento.

Answer

Amplitud del movimiento.

Answer

Frecuencia angular del movimiento.

Question 29

Un sistema masa-resorte oscila verticalmente. ¿Qué factor NO afecta a la frecuencia angular del movimiento?

Accepted Answer

La amplitud del movimiento.

Answer

La constante elástica del resorte.

Answer

La masa del objeto.

Answer

La aceleración de la gravedad.

Question 30

Se aplica una fuerza externa periódica a un oscilador armónico simple. Si la frecuencia de la fuerza externa coincide con la frecuencia natural del oscilador, ¿qué fenómeno se produce?

Accepted Answer

Resonancia.

Answer

Amortiguamiento.

Answer

Interferencia.

Answer

Difracción.