PROBLEMAS PROPUESTOS DE FISICA I

Problemas de F´ısica I. Grado en Ingenier´ıa Electr´
onica Industrial.
Cinem´
atica
1. Desde un puente situado a 20 m por encima del agua, un hombre lanza una piedra en direcci´on
horizontal. Sabiendo que la piedra entra en contacto con el agua a 30 m del punto de su superficie
situado directamente bajo el hombre, determinar:
a) La velocidad inicial de la piedra.
b) La distancia a la que lapiedra alcanzar´ıa el agua si hubiera sido lanzada con la misma velocidad
desde un puente 5 m m´as bajo.
2. Una manguera arroja agua desde el punto A de la figura a una
velocidad inicial de 12 m/s formando un ´angulo de 60o con la
horizontal. Determinar:
a) El punto del tejado en el que cae el chorro del agua, comprobando que pasa sin tocar el borde del tejado.
b) Las velocidades iniciales m´axima ym´ınima para las cuales
el agua cae sobre el tejado.
3. La aceleraci´on de un objeto sometido a la onda de presi´
on de una potente
explosi´on viene dada aproximadamente por la curva que aparece en la
figura. El objeto est´
a en reposo inicialmente y vuelve de nuevo al reposo
en el instante t1 . Determinar:

B

D

C

6m

A

60º
1,2m

4,5m

7,5m

a (m/s2)
36

a) El tiempo t1 .

t1

b) La distancia quela onda de presi´
on desplaza al objeto.

0,9

t(s)

−12

4. Una part´ıcula se mueve sobre una circunferencia de radio R = 2 m con una velocidad angular inicial
ω0 = 0,75 rad/s. Se le aplica una aceleraci´on angular α(t) = −1/(t + 1)2 rad/s2 (donde t es el tiempo
medido en segundos) hasta que se detiene. Si inicialmente θ0 = 0, calcule:
a) El tiempo que tardar´a en detenerse.
b) El vectorvelocidad y la aceleraci´on tangencial y normal al cabo de un segundo.
c) El vector de posici´on de la part´ıcula en funci´on del tiempo (tome origen de coordenadas en el
centro de la circunferencia).
d) La longitud total recorrida por la part´ıcula hasta detenerse.
5. El vector de posici´on de una part´ıcula en unas ciertas unidades viene dado por r = 3t2 i + 6tj. Determinar:
a) La ecuaci´
on de latrayectoria.
b) Los vectores velocidad y aceleraci´on.
c) Las componentes tangencial y normal del vector aceleraci´on.
d) El radio de curvatura.
6. En la siguiente figura se muestra una pelota a una distancia s de una
pared de altura H. Calcule:
a) ¿A qu´e velocidad se debe tirar la pelota para que alcance su
m´axima altura justo encima de la pared?
b) Cu´al es el ´
angulo que debe formar la velocidadinicial con respecto al eje horizontal para que esto ocurra?
c) ¿Cu´
al es el radio de curvatura de la trayectoria justo en el punto
de m´axima altura?

s

1
0
0
1
0
1
H
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1

7. Si lanzamos una moneda al aire verticalmente, la moneda sube y despu´es baja. Despreciando el rozamiento con el aire, ¿qu´e tarda m´as?
a. la subida
c. tarda lo mismo en bajar que en subir.

b. labajada
d. normalmente en subir, dependiendo de
la velocidad inicial.

8. En la figura se muestra el movimiento circular de una part´ıcula en sentido contrario a las agujas del
reloj. El radio de cada circunferencia es de 5 m y se indica el vector aceleraci´on para tres instantes de
tiempo. Para cada uno de esos instantes, calcule las componentes tangencial y normal de la aceleraci´on,
as´ı como elvector velocidad.
v

r=5 m

v
a

(a) a=20m/s2

a
r=5 m

30o

(b) a=30m/s2

v
o

r=5 m

45

a

(c) a=50m/s2

9. Un punto se mueve de manera decelerada por una circunferencia de radio R, de modo que sus aceleraciones tangencial y normal tienen igual m´odulo en todo instante de tiempo. Si en el instante inicial
se le comunic´
o al punto una velocidad v0 , encuentre el valor:
a) del m´odulo de lavelocidad en todo instante de tiempo;
b) la distancia recorrida en funci´on del tiempo;
c) el m´odulo de la aceleraci´on;
10. Un jugador de baloncesto que mide 2,00 m de estatura est´
a de pie a 6,25 m de la canasta. La altura de
la canasta es de 3,05 m. Si lanza el bal´
on con un ´angulo de 40o respecto de la horizontal, determine:
a) La velocidad inicial con la que el jugador debe lanzar el bal´on...