Fisica Bachillerato

BOLETÍN DE PROBLEMAS DE CINEMÁTICA

1º de Bachillerato.

1.- Una partícula se mueve en línea recta según la ecuación: s = 4t 2 + 2t + 3en unidades SI. Calcular: a) Posición inicial; b) la rapidez inicial v0; c) la rapidez en el instante t = 2 s; d) la aceleración del movimiento.

Solución: so = 3 m; vo = 2 m/s ;v = 18 m/s ;a = 8 m/s 2

2- Determinar las constantes de un movimientouniformemente variado, si el móvil tiene una velocidad de 17 m/s a los 4 s de empezar a contar el tiempo; y, en los tiempos t l = 2s y t2 = 4s dista del origen 12 y 40 m, respectivamente.
Solución: so = -4 m; VQ = 5 m/s ; a = 3 m/s2

3.- Un coche viaja de noche a 72 km/h y de repente encuentra un camión estacionado a 30 m de distancia. Frena con la máxima aceleración de - 5 m/s2. Calcular: a) eltiempo que tarda en detenerse; b) ¿choca con el camión?
Solución: f = 4 s; si.

4.- Se dispara un proyectil verticalmente hacia arriba con velocidad v 0 = 100 m/s. Medio segundo después, con la misma arma, se dispara un segundo proyectil en la misma dirección. Determinar: a) La altura a la que se encuentran ambos proyectiles. b) La velocidad de cada uno al encontrarse. c) El tiempo transcurridodesde el primer disparo hasta el choque. Se desprecian los rozamientos.
Solución: h = 510 m; vi = - 2,41 m/s ; V2 = 2,49 m/s

5.- Un paracaidista salta de un avión y cae 50 m, sin rozamiento del aire. Abre el paracaídas en ese punto y el aire lo frena con aceleración de 2 m/s 2, llegando al suelo con una velocidad de 3 m/s. Determinar, si el avión iba a 600 km/h: a) el tiempo que estuvo en el aireel paracaidista; b) la altura de la que se tiró.
Solución: t = 17,32 s ; h = 292 m.

6.- El vector de posición de una partícula P es: r = 3t i - t2 j + 8 k en unidades SI. Hallar: a) la velocidad de la partícula a los 2 minutos de iniciado el movimiento
Solución: v = 240 m/s

7.- Un cohete se dispara verticalmente y sube con aceleración de 20 m/s2 durante un minuto. En ese instante se acabael combustible y sigue moviéndose como partícula libre. Tomando g 0 como constante, calcular: a) la altura máxima alcanzada; b) el tiempo que está el cohete en el aire.
Solución: hm = 109,5 km; t = 331 s.

8.- La posición de un objeto está relacionada con el tiempo por la ecuación: x = At2 - Bt + C, siendo A = 8 m/s2; B = 6 m/s y C = 4 m. Determinar: a) ¿es uniformemente acelerado elmovimiento?, ¿por qué?; b) la velocidad del móvil al cabo de 1 s.
Solución: a = 16 m/s2 ; v ~ 10 m/s

9.- Se lanza una pelota con velocidad inicial v de componentes: vx = +20 m/s, y vy = +16 m/s. Calcular: a) el tiempo que está subiendo; b) la altura que alcanza; c) la distancia a que se debe encontrar otro jugador de la misma talla para devolver la pelota.
Solución: t = 1,6 s ;y= 13m ; x = 65 m.10.- En un duelo del lejano Oeste un pistolero dispara horizontalmente una bala con velocidad de 200 m/s desde una altura de 1,25 m. Calcular la distancia mínima entre los adversarios situados en plano horizontal, para que la presunta víctima no sea alcanzada.
Solución: Rr = 101 m

11.- Un sólido parte sin velocidad inicial del punto más alto de un plano inclinado de 1 m de longitud que forma unángulo de 30° con la horizontal; se prescinde de rozamientos. Al abandonar el plano inclinado s e mueve en caída libre. Calcular el instante en que su velocidad forma un ángulo de 60° con la horizontal, a contar desde el punto de partida.
Solución: t = 0,96 s

12.- El famoso cañón Berta (de la 1 a Guerra Mundial) tenía un alcance máximo de 100 Km. Despreciando la resistencia del aire, calcular:a) la rapidez del proyectil al salir por la boca del cañón; b) la altura máxima del proyectil en tiro vertical.
Solución: v = 990 m/s ;h = 50 km.

13.- Un tren se desplaza con velocidad vi, y el maquinista observa que, a una distancia d marcha un mercancías por la misma vía y en el mismo sentido, con velocidad menor V2, Frena y da a su tren una aceleración constante a. Calcular (en función de...