Pistón oscilante

De Laplace

1 Enunciado

Un cilindro de 2.4 m de altura se llena con 0.1 moles de un gas ideal a una temperatura y presión normales. El cilindro se cierra entonces con un pistón de masa 1.4 kg que se deja caer hasta alcanzar el equilibrio.

1. Determine la altura h₀ del pistón suponiendo que la temperatura del gas no varía en la compresión.
2. Suponga que el pistón se empuja ligeramente hacia abajo más allá de la posición de equilibrio y luego se libera. Suponiendo que la temperatura del gas permanece constante y que el rozamiento del pistón es despreciable, demuestre que el pistón describe un movimiento armónico simple y determine su frecuencia.

2 Solución