catolica

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COLOMBIA
CURSO DE MECÁNICA DE PARTÍCULAS
TALLER DE CINEMATICA UNIDIMENSIONAL 1
1. Un cohete que lleva un satélite acelera verticalmente alejándose de la superficie terrestre.
1.15 s después del despegue, el cohete libra el tope de su plataforma de lanzamiento, a 63 m
sobre el suelo; y después de otros 4.75 s, está a 1.00 km sobre el suelo. Calcule la magnitud de
lavelocidad media del cohete en a) la parte de 4.75 s de su vuelo; b) los primeros 5.90 s de su
vuelo.
2. Dos corredores parten simultáneamente del mismo punto de una pista circular de 200 m y
corren en direcciones opuestas. Uno corre con una rapidez constante de 6.20 m/s, y el otro, con
rapidez constante de 5.50 m/s. ¿Cuándo se encuentren primero? a) ¿Cuánto tiempo habrán
estado corriendo?, yb) ¿qué distancia desde el punto de salida habrá cubierto cada uno?
3. Un automóvil está parado ante un semáforo. Después viaja en línea recta y su distancia con
respecto al semáforo está dada por x(t)=bt2 - ct3, donde b= 2.40 m/s2 y c=0.120 m/s3. a) Calcule
la velocidad media del auto entre el intervalo t=0 a t=10 s. b) Calcule la velocidad instantánea
del auto en t=0; t=5.0 s; t=10.0 s. c)¿Cuánto tiempo después de arrancar el auto vuelve a estar
parado?
4. Una profesora de física sale de su casa y camina
por la acera hacia el campus. A los 5 min, comienza
a llover y ella regresa a casa. Su distancia con
respecto a su casa en función del tiempo se muestra
en la figura. ¿En cuál punto rotulado su velocidad es
a) cero, b) constante y positiva, c) constante y
negativa, d) demagnitud creciente y e) de
magnitud decreciente?

5. Un piloto de pruebas de Automotores Galaxia, S.A., está probando un nuevo modelo de
automóvil con un velocímetro calibrado para indicar m/s en lugar de mi/h. Se obtuvo la siguiente
serie de lecturas durante una prueba efectuada en una carretera recta y larga:
Tiempo (s)
Rapidez (m/s)

0
0

2
0

4
2

6
6

8
10

10
16

12
1914
22

16
22

a) Calcule la aceleración media en cada intervalo de 2 s. ¿La aceleración es constante? ¿Es
constante durante alguna parte de la prueba?
b) Elabore una gráfica vx-t con los datos, usando escalas de 1cm = 1s horizontalmente, y
1 cm = 2 m/s verticalmente. Dibuje una curva suave que pase por los puntos graficados. Mida la
pendiente de la curva para obtener la aceleracióninstantánea en: t = 9 s, 13 s y 15 s.
6. ¡El automóvil más rápido (y más caro)! La siguiente tabla presenta los datos de prueba del
Bugatti Veyron, el auto más rápido fabricado. El vehículo se mueve en línea recta (el eje x).

1

(Ejercicios tomados de la física Universitaria Volumen 1, Sears-Zemansky Decimosegunda edición, editorial Addison-

Wesley)

Taller de cinemática UnidimensionalProfesor: Mauricio Vergara Nieto.

Tiempo (s)
Rapidez (mi/h)

0
0

2.1
60

20.0
200

53
253

a) Elabore una gráfica vx-t de la velocidad de este auto (en mi/h) en función del tiempo. ¿Su
aceleración es constante?
b) Calcule la aceleración media del auto (en m/s2) entre i) 0 y 2.1 s; ii) 2.1 s y 20.0 s; iii) 20.0 s y
53 s. ¿Estos resultados son congruentes con el inciso a)de su grafica? (Antes de decidirse a
comprar este vehículo, le sería útil saber que sólo se fabricarán 300, que a su máxima rapidez se
le acaba la gasolina en 12 minutos y !que cuesta 1,250,000 dólares!)
7. La figura muestra la velocidad de un automóvil solar en
función del tiempo. El conductor acelera desde un letrero de
alto, viaja 20 s con rapidez constante de 60 km/h y frena
paradetenerse 40 s después de partir del letrero.
a) Calcule la aceleración media para estos intervalos:
i) t=0 a t=10 s; ii) t=30 s a t=40s; iii) t=10 s a t=30 s;
iv) t=0 a t=40 s.
b) ¿Cuál es la aceleración instantánea en t=20s y en
t=35 s?

8. Una astronauta salió de la Estación Espacial Internacional para probar un nuevo vehículo
espacial. Su compañero mide los siguientes cambios de velocidad,...