Problems15 - Chapter 15 Problems 1, 2 , 3 =...

Download Document
Showing pages : 1 of 16
This preview has blurred sections. Sign up to view the full version! View Full Document
Chapter 15 Problems 1,  2 3   = straightforward, intermediate,  challenging Note : Neglect the mass of every spring, except  in problems 66 and 68. Section 15.1  Motion of an Object Attached to  a Spring Problems 15, 16, 19, 23, 56, and 62 in Chapter  7 can also be assigned with this section. 1.         A ball dropped from a height of  4.00 m makes a perfectly elastic collision with  the ground. Assuming no mechanical energy is  lost due to air resistance, (a) show that the  ensuing motion is periodic and (b) determine the  period of the motion. (c) Is the motion simple  harmonic? Explain. Section 15.2  Mathematical Representation of  Simple Harmonic Motion 2. In an engine, a piston oscillates with  simple harmonic motion so that its position  varies according to the expression  x  = (5.00 cm) cos(2 t  +  π /6) where  x  is in centimeters and  t  is in seconds. At  t  = 0, find (a) the position of the piston, (b) its  velocity, and (c) its acceleration. (d) Find the  period and amplitude of the motion. 3. The position of a particle is given by the  expression  x  = (4.00 m) cos(3.00 t  +  ),  where  x  is in meters and  t  is in seconds.  Determine (a) the frequency and period of the  motion, (b) the amplitude of the motion, (c) the  phase constant, and (d) the position of the  particle at  t  = 0.250 s.  4. (a) A hanging spring stretches by 35.0  cm when an object of mass 450 g is hung on it  at rest.  In this situation, we define its position  as  x  = 0.  The object is pulled down an  additional 18.0 cm and released from rest to  oscillate without friction.  What is its position  at a time  84.4 s later?  (b)  What If?   A hanging spring  stretches by 35.5 cm when an object of mass  440 g is hung on it at rest.  We define this new  position as  x  = 0.  This object is also pulled  down an additional 18.0 cm and released from  rest to oscillate without friction.  Find its  position 84.4 s later.  (c) Why are the answers to  (a) and (b) different by such a large percentage  when the data are so similar?  Does this  circumstance reveal a fundamental difficulty in  calculating the future?  (d) Find the distance  traveled by the vibrating object in part (a).  (e)  Find the distance traveled by the object in part  (b). 5. A particle moving along the  axis in  simple harmonic motion starts from its  equilibrium position, the origin, at  t  = 0 and  moves to the right.  The amplitude of its motion  is 2.00 cm and the frequency is 1.50 Hz. (a)  Show that the position of the particle is given by  x  = (2.00 cm) sin(3.00 t )
Background image of page 1
Image of page 2
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

Create a FREE account now to get started. Log In

The email address you entered is not valid. The email address you provided is already in use.
Your username must be at least 5 characters. Your username must consist of only alphanumeric characters. Your username must contain at least one letter. Your username contains inappropriate language. Another user has already claimed this username.
Your password must be at least 6 characters in length.
{[ $select.selected.label ]} Please select a valid school.
By creating an account you agree to our Privacy Policy, Terms of Use, and Honor Code.
Create my FREE account Processing...
Sign Up with Facebook

We will never post anything without your permission.

Already on Course Hero? Log In