movimiento en una dimension

PROBLEMAS RESUELTOS MOVIMIENTOS EN UNA DIMENSION

CAPITULO 2 FISICA TOMO 1

Cuarta, quinta y sexta edición

Raymond A. Serway

MOVIMIENTOS EN UNA DIMENSION
2.1 Desplazamiento, velocidad y rapidez
2.2 Velocidad instantánea y rapidez
2.3 Aceleración
2.4 Movimiento unidimensional con aceleración constante
2.5 Objetos que caen libremente
2.6 Ecuaciones cinemáticas derivadas del calculo.Erving Quintero Gil
Ing. Electromecánico
Bucaramanga – Colombia
2008

quintere@hotmail.com
quintere@gmail.com
quintere2006@yahoo.com

1

Problema 2.1 Edición cuarta de serway; Problema 2.1 Edición sexta de serway
La posición de un auto de carreras es observada en diferentes tiempos; los resultados se resumieron
en la siguiente tabla.
Hállese la velocidad promedio del automóvilpara:
a) el primer segundo,
b) los últimos tres segundos, y
c) Todo el periodo completo de observación
S (m)
t (seg)

0
0

2.3
1

9.2
2

20.7
3

36.8
4

57.5
5

la velocidad promedio del automóvil para el primer segundo,
v =

Δ x xf - xi
2,3 - 0 2,3
m
=
=
=
= 2,3
Δt
tf - ti
1- 0
1
seg

la velocidad promedio del automóvil para los últimos tres segundos.
v =Δ x xf - xi
57,5 - 9,2 48,3
m
=
=
=
= 16,1
Δt
Δt
3
3
seg

la velocidad promedio del automóvil para todo el periodo de observación.
v =

Δ x xf - xi
57,5 - 0
=
=
Δt
Δt
5

=

57,5
m
= 11,5
5
seg

Problema 2.3 Edición sexta de serway
En la figura P2.3 se ilustra la grafica de posición contra tiempo para cierta partícula que se mueve a lo
largo del eje x. Encuentrela velocidad promedio en los intervalos:
(a) 0 a 2 seg.,
(b) 0 a 4 seg.,
(c)2 seg. a 4 seg.,
(d) 4 seg. a 7 seg.,
(e) 0 a 8 seg.,.
Encuentre la velocidad promedio en los intervalos
t = 0 seg a 2 seg.
v =

Δ x xf - xi
10 - 0 10
m
=
=
=
= 5
Δt
tf - ti
2
2
seg

Encuentre la velocidad promedio en los intervalos
t = 0 seg a 4 seg.
v =

Δ x xf - xi
5 - 0 5
m
=
=
= = 1,25Δt
tf - ti
4
4
seg

Encuentre la velocidad promedio en los intervalos
t = 2 seg a 4 seg.
v =

Δ x xf - xi
5 - 10 - 5
m
=
=
=
= 2,5
Δt
tf - ti
4-2
2
seg

Encuentre la velocidad promedio en los intervalos
t = 0 seg a 8 seg.

2

v =

Δ x xf - xi
0 - 0 -0
m
=
=
=
= 0
Δt
tf - ti
8-9
8
seg

Problema 2.5 Edición sexta de serway
Una persona camina primero auna rapidez constante de 5 m/seg. a lo largo de una recta del punto A
al punto B, y luego regresa a lo largo de la línea de B a A a una rapidez constante de 3 m / seg. CuaI
es:
(a) su rapidez promedio en todo el viaje?
(b) cuál es su velocidad promedio en todo el viaje?
d = distancia entre A y B.
t1 = tiempo que demora entre A y B.
5

m
d
=
seg t1

Despejando el tiempo
t1 =

d
m5
seg

t2 = tiempo que demora entre A y B.
−3

3

m - d
=
seg t 2

m
d
=
seg t 2

Despejando el tiempo
t2 =

d
m
3
seg

rapidez promedio en todo el viaje?
rapidez promedio =

distancia total
=
tiempo total

2d
rapidez promedio =
=
8d
m
15
seg

d +d
d
+
m
3
seg

d
m
5
seg

2 * 15 d
8d

m
seg

=

2d
2 d
=
8d
3 d + 5d
m
m
15
15
segseg

m
m
30
m
seg
seg
=
= 3,75
8
seg
8d

30 d
=

(b) cuál es su velocidad promedio en todo el viaje?
v =

Δ x xf - xi
d - d
0
m
=
=
=
= 0
Δt
tf - ti
Δt
Δt
seg

Conclusión: cuando regresa al mismo punto se considera que el desplazamiento es igual a cero y
por lo tanto la velocidad promedio es cero.
Problema 2.7 Edición sexta de serway
En la figura P2.7 seilustra una grafica de posición - tiempo para una partícula que se mueve a lo
largo del eje x.

3

(a) Encuentre la velocidad promedio en el intervalo t = 1.5 seg. a t = 4 seg.
Cuando t1 = 1,5 seg x1 = 8 m
Cuando t2 = 4 seg x1 = 2 m
v =

Δ x xf - xi
2 -8
-6
m
=
=
=
= - 2,4
Δt
tf - ti
4 - 1,5 2,5
seg

(b) Determine la velocidad instantánea en t = 2 seg.
al medir la pendiente...