Cuestiones relativas a la práctica del resorte elástico

Cuestiones:

1.-     Un muelle de acero tiene una longitud de 8 cm y al colgarle de su extremo libre una masa de 1 kg su longitud es de 14 cm. ¿Cuál sería la frecuencia de oscilación de dicha masa colgada del resorte cuando se desplaza verticalmente?

2.-    Dos cuerpos de igual masa se suspenden, respectivamente, de dos muelles de constantes elásticas k₁ y k₂, siendo k₂ = 4·k₁, determina la relación de los respectivos períodos de oscilación T₁ y T₂.

3.-   En  el  estudio  estático de un muelle se representan las fuerzas aplicadas (f_i), frente a los alargamientos dando una línea recta. En el estudio dinámico del mismo muelle se representan los cuadrados de los períodos (T_i²) frente a las masas (m_i), obteniéndose también una recta. ¿Tienen ambas la misma pendiente? Razona la respuesta.

4.-    Un alumno  ha  realizado  la  práctica de la constante elástica de un muelle, mediante el estudio estático y dinámico. Observa que ha obtenido dos valores diferentes de la constante elástica (k₁ para el estudio estático y k₂ para el estudio dinámico). ¿Es normal que obtenga dos valores diferentes o es necesario repetir la práctica hasta que obtenga un único valor? Razona la respuesta.

5.-   Cuando realizas la experiencia del resorte para  determinar  la constante elástica de un muelle, alguien te entrega un cuerpo de masa desconocida y te pide que averigües el valor de la masa. Explica cómo lo harías si es factible hacerlo o justifica la imposibilidad de realizarlo.

6.-    En el estudio dinámico de un resorte, cuando se tira del muelle para deformarlo se está haciendo una fuerza y, como consecuencia, aparece una fuerza recuperadora que le hará oscilar al dejarlo en libertad. Explica si la fuerza recuperadora es constante o variable.

7.-     Explica  las  transformaciones energéticas que tienen lugar durante la oscilación de un muelle que lleve un cuerpo suspendido.

8.-     Explica el concepto de límite de elasticidad y las limitaciones que produce en la Ley de Hooke.

9.-    En el estudio dinámico del muelle, ¿cómo  podría comprobarse experimentalmente que el período de oscilación, para una misma masa, es independiente de la amplitud de la oscilación?

10.-  En  la  expresión  que se utiliza para determinar el período de un muelle que oscila verticalmente no figura la masa del muelle. Explica razonadamente qué ocurriría si influyese.