Question

Un pistón en una bomba de agua impulsada por un molino de viento está en movimiento armónico simple. El movimiento tiene una amplitud de 50 cm y la masa del pistón es de 6.0 kl.
Encuentre la fuerza neta máxima sobre el pistón cuando oscila 80 veces por minuto.
Encuentre la velocidad máxima.

Answer 1

Necesitamos la frecuencia angular del movimiento:

ω = 80 ciclos / 60 s . 2 π rad / ciclo = 8,37 rad/s

La velocidad máxima es V = A ω = 0,50 m . 8,37 rad/s = 4,185 m/s

Para hallar la fuerza máxima se requiere la aceleración máxima

a = A ω² = 0,50 m (8,37 rad/s)² = 35 m/s²

Luego F = m a = 6 kg . 35 m/s² = 210 N

Saludos Herminio