PAU Física 2018 · Juny · Sèrie 5 · Exercici 3 (Opció A)

OPCIÓ A P3) Una massa esfèrica d’acer de 0,300 kg està subjecta a una vareta metàŀlica prima i de massa negligi­ ble. Aquesta vareta està clavada verticalment a una massa fixa, de manera que l’extrem on hi ha la  massa pot osciŀlar lliurement. Si apliquem una força de 8,00 N sobre l’esfera, aquesta es desplaça 4,0 cm. Suposeu que aquest desplaçament és rectili­ ni i horitzontal, com mostra la figura, i que la força recuperadora de la vareta obeeix la llei de Hooke. a) Calculeu la constant elàstica k. Deduïu, a partir de la segona llei de Newton, la fórmula per a obtenir la freqüència d’osciŀlació i calculeu el període d’osciŀlació. [1 punt] b) Deduïu, a partir de l’equació del moviment harmònic simple (MHS), la fórmula per a obtenir l’acceleració màxima i calculeu-la en aquest cas. [1 punt]

OPCIÓ A P3) a)    F k x 0.2 p    1 k 200 Nm 0,1 p  4 10 2 F  ma 0.1 p  kx ma 0.1 p k    2    2    kx m x k m 0.2 p m  k    m 3,0 m       T 2 2 ,0 24 s 0.3 p   k 200 2   T    b)       x t A cos t 0.2 p dx           v t A sin t 0.2 p dt dv          2        2   0.2 p a t A cos t a t x t ; a A  0 max dt a max 200        2 2 2 0.4 p a A 4 10 26 7, ms max 3,0