001_prob_cinematica_2015_ii

Física I Facultad de Ingeniería

Mg.José Castillo Ventura

PROBLEMAS DE FÍSICA I (Cinemática)
1.-

Una partícula se mueve de tal manera
que:

con una velocidad de 100 m/s y puede
acelerar a una razón máxima de -5,0
2
m/s hasta que llega al reposo. (a)
¿Cuál es el tiempo mínimo desde el
momento que toca la pista de aterrizaje
hasta alcanzar el reposo?, (b) Puede
aterrizar este avión en elaeropuerto de
una pequeña isla tropical en donde la
pista de aterrizaje tiene 0,80 km de
largo?

x =10 e −2t cos(t / 2),
y = 10 e − 2t sen(t / 2),
z = 2t
en donde x, y, i z se miden en metros, y
t se mide en segundos. Hallar la
posición, velocidad ya aceleración de la
partícula para t = 9 seg.
2.-

Determinar las constantes de un
movimiento uniformemente variado, si
el móvil tiene una velocidad de 17m/s a
los 4 s de empezar a contar el tiempo;
y, en los tiempos t1 = 2 s y t2 = 4 s dista
del origen 12 y 40 m, respectivamente.
Representar las gráficas s - t, v - y y a t del movimiento.
R.- s0 = -4 m; v0 = 5 m/s ; a = 3 m/s2

3.-

Una partícula se mueve según la
2
ecuación: s = 4 t + 2 t + 3 en unidades
SI. Calcular: a) el desplazamiento en t =
0; b) la velocidad inicial vo; c) la
velocidad en elinstante t = 2 s; d) la
aceleración del movimiento.

4.-

Sobre una placa elástica caen
libremente dos bolas de acero. La
primera cae desde una altura h1 = 44
cm y la segunda, transcurrido un lapso
de tiempo t después de la primera,
siendo la altura h2 = 11 cm. Al pasar
cierto tiempo, las velocidades de las
bolas coinciden tanto por su valor como
por la dirección. Determinar el lapso de
tiempo,durante el cual las velocidades
de ambas bolas serán iguales. Las
bolas no chocan.

5.-

El vector de posición de una partícula P
2
es: r = 3t i - t j + 8 k en unidades SI.
Hallar: a) la velocidad de la partícula a
los 2 minutos de iniciado el movimiento;
b) las componentes intrínsecas
(tangencial y normal) de la aceleración
y el radio de curvatura de la trayectoria
a los 2 s.
R.- v = 240 m/s ; at =1,6 m/s2 ; an = 1,2 m/s2
; R = 20,8 m

6.-

Un avión de propulsión a chorro aterriza

1

7.-

Un paracaidista salta de un avión y cae
50 m, sin rozamiento del aire. Abre el
paracaídas en ese punto y el aire lo
2
frena con aceleración de 2 m/s ,
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 aire
el paracaidista; b) la altura dela que se
tiró.
R.- t = 17,32 s ; h = 292 m.

8.-

Un cohete se dispara verticalmente y
2
sube con aceleración de 20 m/s
durante un minuto. En ese instante se
acaba
el
combustible
y
sigue
moviéndose como partícula libre.
Tomando go como constante, calcular:
a) la altura máxima alcanzada; b) el
tiempo que está el cohete en el aire.
R.- hm = 109,5 km; t = 331 s.

9.-

Se lanza un objetoverticalmente hacia
arriba de tal manera que alcanza una
rapidez de 19,6 m/s al llegar a la mitad
de su altura máxima, ¿Cuáles son : (a)
su altura máxima, (b) su velocidad un
segundo después de ser lanzado?, (c)
su aceleración al alcanzar su altura
máxima?

10.-

Se dispara un proyectil verticalmente
hacia arriba con velocidad vo = 100 m/s.
Medio segundo después, con la misma
arma, se dispara un segundoproyectil
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 transcurrido desde el
primer disparo hasta el choque. Se
desprecian los rozamientos.

Física I Facultad de Ingeniería

11.-

12.-

13.-

Mg.José Castillo Ventura

suelo , valiéndose de una cuerda de
1,2m de largo. La cuerda se rompe y la
piedrasale disparada en forma
horizontal llegando a una distancia de
9,1m. ) Cuánto valía su aceleración
centrípeta durante su movimiento
circular ?.

La aceleración de un barco a motor
como función del tiempo está dada por
2
la ecuación a = Bt - Ct , donde las
2
unidades de a son m/s (a) ¿Cuáles son
las unidades de B y C?, (b) ¿Cuál es la
velocidad como función del tiempo si el
barco de motor sale...