cucuro

Pontificia Universidad Católica de Chile
Facultad de Física
FIS109C Física para Ciencias

Guía 4
MOVIMIENTO EN UNA DIMENSION
1.

La posición de un auto de carreras es observada en diferentes tiempos. Hállese la velocidad
promedio del auto para:
a. el primer segundo. R: 2.3 m/s
b. los últimos 3 s.
R: 16.1 m/s
c. todo el período completo de observación.
R: 11.5 m/s
t (s)
x (m)

2.0
0

1
2.3

2
9.2

3
20.7

4
36.8

5
57.5

En la figura se ilustra el gráfico de posición-tiempo para cierta partícula que se mueve alo largo
del eje x. Encuentre la velocidad media en los intervalos:
a. 0 a 2 s
b. 0 a 4 s
c. 2 a 4 s
d. 4 a 7 s
e. 0 a 8 s
R: a. 5 m/s
b. 1.2 m/s
c. - 2.5 m/s
d. - 3.3 m/s
e. 0
Posición vs Tiempo
15

x(m)

10
5
0
-5

0

24

5

6

7

8

-10
t(s)

3.

La posición de una partícula que se mueve a lo largo del eje x varía según en el tiempo según la
expresión x = 3 t2, donde x está en metros y t está en segundos. Evalúe su posición
a. en t = 3 s
R: 27 m
b. en t = 3 + ∆t R: 27 + 18 ∆t + 3 ∆t2
Evalúe el límite ∆x /∆t cuando ∆t →0 para
c. hallar la velocidad en t = 3 s.
R: 18 m/s

4.

a. Conlos datos del problema 1 construya un gráfico suave de posición respecto al tiempo.
b. Con la construcción de tangentes a la curva x(t) encuentre la velocidad instantánea del auto en
varios instantes.
c. Grafique la velocidad instantánea contra el tiempo y, de ésta, determine la aceleración
promedio del auto. R: aproximadamente 4.6 m/s2.

5.

Una pelota de 50 g que se desplaza a 25 m/simpacta en una pared de ladrillo y rebota a 22 m/s.
Una cámara de alta velocidad registra este evento. Si la pelota está en con la pared durante 3.5
ms ¿Cuál es la magnitud de la aceleración media de la pelota durante este intervalo? (Nota: 1ms
= 10-3) R: 1.34 x 104 m/s

6.

Una partícula tenía una velocidad de 18 m/s en el sentido +x y 2.4 s más tarde, su velocidad es
de 30 m/s en elsentido opuesto. Cual fue la aceleración promedio de la partícula durante ese
intervalo de tiempo. R. 20 m/s2.

7.

Un automovilista viaja hacia el norte durante 35 minutos a 85 km/hr y luego se detiene durante
15 minutos. Y después continúa hacia el norte recorriendo 130 km en 2 horas. (a) Cual es el
desplazamiento total (b) Cual es su velocidad media.
R: (a) 179.6 km (b) 63.4 km/hr.

8.Dos trenes parten en sentido contrario desde dos ciudades A y B, distantes entre sí 600 km, con
velocidades de 80 km/hr y 100 km/hr respectivamente, pero el de A sale dos horas antes. ¿Qué
tiempo después de haber salido B y a qué distancia se encontrarán? R: 2.44 hr, 355.2 km.

9.

Un avión jumbo de propulsión a chorro necesita alcanzar una velocidad de 380 km/h para poder
despegar.Suponiendo que el avión parte del reposo con aceleración constante a lo largo de una
pista de 2 km ¿cuál es la aceleración mínima requiere tener el jumbo para despegar? R: 2.8 m/s2

10. Los frenos de un automóvil son capaces de producir una desaceleración de 6 m/s2. Si usted viaja
a 65 km/h y, de pronto advierte la presencia de un carabinero ¿cuál es el tiempo mínimo que
requiere para disminuir suvelocidad hasta el límite legal de 50 km/h? R: 0.69 s.
11. Una flecha, disparada por un piel roja en una película, yerra el blanco y golpea el suelo con una
velocidad de 90 m/s. La flecha se entierra en el suelo 23 cm antes detenerse. Encontrar (a) la
aceleración (supuesta constante) necesaria para detener la flecha, y (b) el tiempo necesario para
que el terreno la detenga. R: (a) 17608.7 m/s2(b) 5.1 ms.
12. Un tren del Metro de Santiago acelera desde el reposo en una estación con una aceleración
constante a = 1,40 m/s2 durante la primera mitad del recorrido hasta la estación siguiente y luego
desacelera hasta el reposo con la aceleración a = -1,40 m/s2 en la segunda mitad de la distancia.
La distancia entre estas dos estaciones es 1,35 km Encontrar (a) el tiempo de viaje entre...