7/25/2019 Cinematica Freddy

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Universidad de Carabobo.Facultad Experimental de Ciencias y Tecnologa.

Departamento de Fsica.Asignatura: Fsica General.

Prof. Freddy Narea

Guia de Ejercicios Tema 2:

Cinematica

1. Un auto parte del reposo y se desplaza con una aceleracion de 1ms2 durante 1s. Luego se apaga el motor y el autdesacelera debido a la friccion, durante 10s a un promedio de 5 cms2. Entonces se aplican los frenos y el auto se detienen 5 s mas. Calcular la distancia total recorrida por el auto. Hacer un gr afico dex, v y a frente a t.

2. Un automovil se esta moviendo a una velocidad de 45km/h cuando una luz roja se enciende en una interseccion. Si etiempo de reaccion del conductor es de 0.7 s, y el auto desacelera a razon de 7 ms2 tan pronto el conductor aplica lofrenos, calcular la distancia recorrida por el auto desde el instante que el conductor nota la luz roja hasta que el auto sdetiene.

3. Se deja caer una piedra desde lo alto de un edificio. El sonido de la piedra al chocar con el suelo se escucha 6.5 s matarde. Si la velocidad del sonido es de 1120 ft/s, calcular la altura del edificio.

4. En la figura 1 se muestra la dependencia con el tiempo de la posicion deuna partcula que se mueve a lo largo del eje x. a) Encuentra la velocidadmedia en los siguientes lapsos: 0 a 2 s; 0 a 4 s; 2 a 4 s; 4 a 7 s; 0 a 8 s.b) Grafica v(t) y a(t).

Figura 1

5. Suponga que la posicion de una partcula que se mueve en lnea recta y con velocidad constante es x = -3m en t = 1 s;

x = -5 m en t = 6 s. a) Con esta informacion construye la grafica de la posicion en funcion del tiempo. b) Determina lvelocidad con que se mueve la partcula.

6. Suponga que una partcula se mueve inicialmente con una rapidez de 60 ms1 en el sentido x positivo. En el intervalentre, t = 0sy t = 15 s, su rapidez disminuye uniformemente hasta detenerse. a) Con esta informacion construye la graficde la velocidad en funcion del tiempo. b) Determina la aceleracion durante este lapso. c) Cual es el significado del signde la aceleracion?

7. En la figura anexa se muestra la dependencia con el tiempo de la acel-

eracion de una partcula que se mueve a lo largo del eje x. Suponga queparte del reposo y que su posicion inicial es x = 15 m.a) Determina surapidez en t = 5s y en t = 18s. b) Construye las graficas dev(t) yx(t).

Figura 2

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8. Suponga que las posiciones iniciales de dos moviles A y B que se muevenen el mismo sentido a lo largo de la misma lnea recta sonY0A = 0m yY0B = 10mrespectivamente. En la figura3 se muestra la dependencia conel tiempo de la rapidez de cada movil. a) Determina el tiempo que tardanen encontrarse y la posicion respectiva de cada uno en ese instante.

b) Ilustra en un grafico apropiado la dependencia con el tiempo de laposicion para ambos moviles

Figura 3

9. Para escapar del campo gravitacional de la tierra la velocidad necesaria es 12000 ms1. La maxima aceleracion a la qupuede ser sometido el ser humano es 66 ms2. Suponiendo que un cohete parte del reposo con aceleracion constante, aCual es el tiempo mnimo que tarda en alcanzar la velocidad de escape?.b) Que distancia recorre en este lapso?

10. Si una partcula que parte con una rapidez de 90 ms1esta sometida a una desaceleracion constante de 15ms2. Cuanttiempo demora en detenerse?

11. Un electron se mueve con una velocidad de 9 107cms1 cuando penetra en una region en la cual un campo electric

reduce su velocidad con una aceleracion de 2

1014

cms2

. Determina la posicion y rapidez del electron un microsegund(1106s) despues.

12. Cuanto tarda en llegar al piso una pelota que se deja caer desde una altura de 100 m? Cual es la velocidad de la pelotal momento de llegar al suelo? Representa graficamente la posicion, velocidad y aceleracion de la pelota en funcion detiempo.

13. a) Calcula el tiempo que tarda la pelota del problema anterior en caer desde 100m hasta 75 m, desde 75 m hasta 50 mdesde 50 m hasta 25 m y desde 25m hasta el piso. b) Calcula la posicion de la pelota en t = 1 s, 2 s, 3s y 4s

14. 13.- Se lanza una piedra verticalmente hacia arriba (ver figura 4), conuna rapidez de 10 m/s, desde la ventana de un tercer piso a 15 m sobreel suelo. Calcula la altura maxima que alcanza la pelota, la velocidad alllegar al suelo, y el tiempo total.

Figura 4

15. Supongamos que se lanza una piedra verticalmente hacia arriba con una velocidad de 20 m/s desde el borde de la azotede un edificio de 60m de altura y que en su cada pasa por el borde del mismo y cae al suelo. a) A que altura se eleva lpelota? b) Cuanto tarda en llegar al suelo? c) En que instantes la pelota se encuentra a 10 m por encima del punto dlanzamiento?

16. Desde el borde de la azotea de un edificio de 50m de altura se lanza una pelota verticalmente hacia arriba con una rapidede 30 ms1. Calcula: a) la maxima altura alcanzada. b) el tiempo total. c) En que instantes estara a 20 [m] por encimdel punto de lanzamiento. d) la velocidad cuando ha ascendido 15 m. e) la velocidad en el instante en que llega al piso. frepresenta graficamente la posicion, velocidad y aceleracion en funcion del tiempo.

17. Se deja caer una piedra desde un puente de 30 m de altura. a) Con que velocidad llega la pelota a la parte inferior? bResponda la pregunta anterior suponiendo que la piedra se arroja hacia abajo con una rapidez de 5 m/s. c) Cual es lrespuesta si suponemos que la piedra se arroja hacia arriba con una rapidez de 5 m/s.?

18. Un automovil que viaja con velocidad constante de 34 m/s pasa al lado una patrulla de transito estacionada a un lado dla carretera. En ese mismo instante, la patrulla comienza a perseguir al infractor desarrollando una aceleracion constantde 3.5 m/s2. a) Cuanto tiempo demora en alcanzarlo? b) Calcula la distancia recorrida en ese lapso. c) Representagraficamente a(t), v(t) y x(t) de los dos autos.

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19. Un carro deportivo que pare del reposo, alcanza de manera uniforme una rapidez de 42 m/s en 8 s. a) Determina laceleracion del carro. b) Calcula su posicion a los 8 s. c) Calcula su rapidez a los 10 s. d) Representa graficamente lposicion, velocidad y aceleracion para los primeros 30 s.

20. Se lanza una bola verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 64ft/sdesde un punto ubicado 80 f tpor encimdel suelo. a) Hallar la altura maxima que alcanza. b) Cuanto tarda en llegar al suelo? Con que velocidad llega? c) Eque instantes se encuentra a 10 f tpor encima del punto de lanzamiento? e) representa graficamente la posicion, velociday aceleracion de la pelota en funcion del tiempo. (g = 32 ft/s2)

21. Un electron se mueve en l nea recta con una velocidad inicial v0 = 1, 50

105

m/scuando penetra en una zona de 1.0 cmde largo, que ejerce una aceleracion electrica. Tomando en cuenta que el electron emerge de esa zona con una velocidade v = 5, 70106m/s. Calcula su aceleracion asumiendola constante.

22. Un carro que se mueve con aceleracion constante recorre en 6 s una distancia AB de 60 s. Si su velocidad final es de 1m/s. a) Cual era su velocidad inicial? b) Cual es su aceleracion? c) A que distancia previa del punto A estaba el carren reposo? d)Graficax(t) y v(t) para este movimiento (desde el reposo).

23. Un globo aerostatico asciende con una velocidad de 12m/s , y en el instante en que se encuentra a 80 m sobre el suelo scae un objeto. a) Cuanto tiempo le tomara al objeto llegar al suelo? b)Con que velocidad golpea el suelo?

24. Un astronauta que llega a un planeta desconocido. Lleva consigo un canon capaz de disparar proyectiles con una rapideinicial de 140 m/s. a) Sirviendose de este canon, dispara verticalmente hacia arriba un proyectil, y observa que demor7 s en alcanzar su altura maxima. Con esta informacion, determina la aceleracion de la gravedad en este planeta. b

Determina en que instantes el proyectil se encuentra a 70 m y a 100m por encima del punto de lanzamiento. c) Determinla velocidad del proyectil cuando se encuentra a 120 m del punto de lanzamiento. d) Tomando en cuenta que el astronautse encontraba en el borde de un abismo y que luego de ascender el proyectil cayo en el fondo del mismo a 1200 m podebajo del punto de lanzamiento, calcula el tiempo total que el proyectil permanecio en el aire y su velocidad final. eRepresenta graficamente la aceleracion, la velocidad y posicion del proyectil en funcion del tiempo. f) Si el astronauta dejcaer una piedra y quiere que la misma llegue al fondo del precipicio simult aneamente con el primer proyectil. Cuanttiempo debe esperar para soltarla?