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Un cuerpo describe un movimiento armónico simple en las aspas de un ventilador con un periodo de 1.25 segundos y un radio de 0.30 m, y en la figura indique en donde se encuentran cada uno de los incisos. Calcular:

a) Su posición o elongación a los 5 segundos
b) ¿Cuál es su velocidad a los 5 segundos?
c) ¿Qué velocidad alcanzo?
d) ¿Cuál es su aceleración máxima?

User Cilap
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OK, analicemos cada inciso:

a) Su posición o elongación a los 5 segundos

Si el período del movimiento armónico simple es 1.25 segundos, en 5 segundos habrán transcurrido 5/1.25 = 4 períodos completos.

Por lo tanto, la posición o elongación a los 5 segundos será:

x = 0.3 * cos(4*pi*t/1.25)

Sustituyendo t = 5 segundos:

x = 0.3 * cos(4*pi*5/1.25) = 0.3 * cos(20pi/5) = 0.3

b) ¿Cuál es su velocidad a los 5 segundos?

Calculamos la velocidad como la derivada de la posición con respecto al tiempo:

v = -0.3 * sen(4*pi*t/1.25)

Sustituyendo t = 5 segundos:

v = -0.3 * sen(20pi/5) = -0.3

c) ¿Qué velocidad alcanzo?

El movimiento es armónico simple, por lo que la velocidad máxima alcanzada será:

v_max = 0.3 * (2*pi/1.25) = 1

d) ¿Cuál es su aceleración máxima?

La aceleración es la derivada de la velocidad con respecto al tiempo:

a = -0.3 * cos(4*pi*t/1.25)

La aceleración máxima se obtiene tomando la derivada:

a_max = -0.3 * (4*pi/1.25)^2 = -3

Por lo tanto, la aceleración máxima es -3

User Gilberto
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