Ejercicios De Física

Resolver los siguientes problemas:
Problema n° 1)
Un automóvil que viaja a una velocidad constante de 120 km/h, demora10 s en detenerse. Calcular:a) ¿Qué espacio necesitó para detenerse?. b) ¿Con qué velocidad chocaría a otro vehículo ubicado a 30 m del lugar donde aplicó losfrenos?.
Desarrollo
 Datos
:v
0
= 120 km/h = (120 km/h).(1000 m/1 km).(1 h/3600 s) = 33,33 m/sv
f 
= 0 km/h = 0m/st = 10 sEcuaciones:(1) v
f 
= v
0
+ a.t(2) x = v
0
.t + a.t ²/2a) De la ecuación (1):v
f 
= v
0
+ a.t0 = v
0
+ a.ta = -v
0
/ta = (-33,33 m/s)/(10 s)a = -3,33 m/s ²Con éste dato aplicamos la ecuación (2):x = (33,33 m/s).(10 s) + (-3,33 m/s ²).(10 s) ²/2 Þ
x = 166,83 m
 b) Para x
2
= 30 m y con la aceleración anterior, conviene aplicar la ecuación opcional:
v
 f 
² - v
0
² =2.a.x 
v
f 
² = v
0
² + 2.a.xv
f 
² = (33,33 m/s) ² + 2.(-3,33 m/s ²).(30 m)
 
v
f 
= 30,18 m/s
v
f 
= 106,66 km/hProblema n° 2)
Un ciclista que va a 30 km/h, aplica los frenos y logra detener la bicicleta en 4 segundos. Calcular:a) ¿Qué desaceleración produjeron los frenos?. b) ¿Qué espacio necesito para frenar?.
Desarrollo
 Datos
:v
0
= 30 km/h = (30 km/h).(1000 m/1 km).(1h/3600 s) = 8,33 m/sv
f 
= 0 km/h = 0 m/st = 4 sEcuaciones:(1) v
f 
= v
0
+ a.t(2) x = v
0
.t + a.t ²/2a) De la ecuación (1):v
f 
= v
0
+ a.t0 = v
0
+ a.ta = -v
0
/ta = (-8,33 m/s)/(4 s)
a = -2,08 m/s ²
 b) Con el dato anterior aplicamos la ecuación (2):x = (8,33 m/s).(4 s) + (-2,08 m/s ²).(4 s) ²/2 Þ
x = 16,67 mProblema n° 3)
Un avión, cuando toca pista, acciona todos lossistemas de frenado, quele generan una desaceleración de 20 m/s ², necesita 100 metros para detenerse. Calcular:a) ¿Con qué velocidad toca pista?. b) ¿Qué tiempo demoró en detener el avión?.
Desarrollo
 Datos
:a = - 20 m/s ²x = 100 m
v
f 
= 0 m/sa) Aplicando:
v
 f 
² - v
0
² = 2.a.x 
0 - v
0
² = 2.a.xv
0
² = - 2.(-20 m/s ²).(100 m)
v
f 
= 63,25 m/s
 b) Aplicando:v
f 
= v
0
+a.t0 = v
0
+ a.tÞ t = -v
0
/at = -(63,25 m/s)/(- 20 m/s ²)
t = 3,16 sProblema n° 4)
Un camión viene disminuyendo su velocidad en forma uniforme, de 100km/h a 50 km/h. Si para esto tuvo que frenar durante 1.500 m. Calcular:a) ¿Qué desaceleración produjeron los frenos?. b) ¿Cuánto tiempo empleó para elfrenado?.
Desarrollo
 Datos
:v
0
= 100 km/h = (100 km/h).(1000 m/1 km).(1 h/3600 s) = 27,78m/sv
f 
= 50 km/h = (50 km/h).(1000 m/1 km).(1 h/3600 s) = 13,89 m/sx = 1.500 ma) Aplicando:
a = -0,193 m/s ²
 b) Aplicando:
v
f 
= v
0
+ a.t
t = (v
f 
- v
0
)/at = (27,78 m/s - 13,89 m/s)/(- 0,193 m/s ²)
t = 72 sProblema n° 5)
La bala de un rifle, cuyo cañón mide 1,4 m, sale con una velocidad de
1.400 m/s. Calcular:a) ¿Qué aceleración experimenta la bala?. b) ¿Cuánto tarda ensalir del rifle?.
Desarrollo
 Datos
:v
0
= 0 m/sv
f 
= 1400 m/sx = 1,4 ma) Aplicando:
a = 700000 m/s ²
 b) Aplicando:
v
f 
= v
0
+ a.t
t = v
f 
/at = (1400 m/s)/(700000 m/s ²)
t = 0,002 sProblema n° 6)
Un móvil que se desplaza con velocidad constante, aplica los frenosdurante 25 s, y recorre una distancia de 400 m hasta detenerse. Determinar:a) ¿Qué velocidad tenía el móvil antesde aplicar los frenos?. b) ¿Qué desaceleración produjeron los frenos?.
Desarrollo
 Datos
:t = 25 sx = 400 mv
f 
= 0 m/sEcuaciones:(1) v
f 
= v
0
+ a.t(2) x = v
0
.t + a.t ²/2
 
a) De la ecuación (1):v
f 
= v
0
+ a.t0 = v
0
+ a.ta = -v
0
/t (3)Reemplazando (3) en (2):x = v
0
.t + a.t ²/2x = v
0
.t + (-v
0
/t).t ²/2x = v
0
.t - v
0
.t/2x = v
0
.t/2v
0
= 2.x/tv
f = 2.(400 m)/(25 s)
v
f 
= 32 m/s
 b) Con éste dato aplicamos nuevamente la ecuación (1):a = (-32 m/s)/(25 s)
a = -1,28 m/s ²Problema n° 7)
Un auto marcha a una velocidad de 90 km/h. El conductor aplica losfrenos en el instante en que ve el pozo y reduce la velocidad hasta 1/5 de la inicial en los4 s que tarda en llegar al pozo. Determinar a qué distancia del obstáculo el conductor aplico...