Ejercicios Física

Desplazamiento, velocidad y rapidez
1. La posición de un automóvil que baja por la pendiente de una colina fue observada en diferentes tiempos y los resultados se resumen en la tabla siguiente. Encuentre la velocidad promedio del automóvil durante a) el primer segundo, b) los últimos tres segundos, y c) el periodo completo de observación.
x (m) | 0 | 2.3 | 9.2 | 20.7 | 36.8 | 57.5 |
t (s)| 0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |

2. En la figura se muestra la gráfica de desplazamiento contra tiempo para cierta partícula que se mueve a lo largo del eje x. Encuentre la velocidad promedio en los intervalos de tiempo a) 0 a 2 s, b) 0 a 4 s, c) 2 s a 4 s, d) 4 s a 7 s, y e) 0 a 8 s

3. Una corredora avanza en línea recta con una velocidad promedio de + 5.00 m/s durante 4.00 min,y después con una velocidad promedio de + 4.00m/s durante 3.00 min. a) ¿cuál es su velocidad promedio durante este tiempo?

Velocidad instantánea y rapidez
4. Una rápida tortuga puede desplazarse a 10.0 cm/s, y una liebre puede correr 20 veces más rápido. En una carrera, los dos corredores inician al mismo tiempo, pero la liebre se detiene a descansar durante 2.00 min y, por ello, la tortugagana por un caparazón (20 cm). a) ¿Qué tanto duró la carrera? b) ¿Cuál fue su longitud?

5. Dos automóviles viajan en la misma dirección a lo largo de una autopista recta, uno a 55 mi/h y el otro a 70 mi/h. Suponiendo que empiezan en el mismo punto, ¿con qué ventaja el auto más rápido llega a un destino a 20 millas de distancia?

6. Determine la velocidad instantánea de la partículadescrita en la figura del problema 2 en los siguientes tiempos: a) t = 1.0 s, b) t = 3.0 s, c) t = 4.5 s y d) t = 7.5 s

Aceleración
7. Un objeto se mueve a lo largo del eje x de acuerdo con la ecuación x(t) = (3.0t2 – 2.0t + 3.0)m. Determine a) la velocidad promedio entre t = 2.0 s y t = 3.0 s, b) la velocidad instantánea en t = 2.0 s y en t = 3.0 s, c) la aceleración promedio entre t = 2.0 sy t = 3.0 s, y d) la aceleración instantánea en t = 2.0 s y t = 3.0 s.

8. La distancia mínima para detener un auto que se mueve a 35 mi/h es 40 ft. ¿Cuál es la distancia de frenado mínima para el mismo auto pero que ahora se mueve a 70 mi/h, y con la misma tasa de aceleración?

9. Un disco de hockey que se desliza sobre un lago congelado se detiene después de recorrer 200 m. Si suvelocidad inicial es de 3.00 m/s, a) ¿cuál es su aceleración si ésta se supone constante, b) cuánto dura su movimiento y c) cuál es su velocidad después de recorrer 150 m?

10. Un auto y un tren se mueven al mismo tiempo a lo largo de trayectorias paralelas a 25.0 m/s. Debido a una luz roja el auto experimenta una aceleración uniforme de -2.50 m/s2 y se detiene. Permanece en reposo durante 45.0s, después acelera hasta una velocidad de 25.0 m/s a una tasa de 2.50 m/s2. ¿A qué distancia del tren está el auto cuando alcanza la velocidad de 25.0 m/s, suponiendo que la velocidad del tren se ha mantenido en 25.0 m/s?

11. Dos trenes expresos inician su recorrido con una diferencia de 5 min. A partir del reposo cada uno es capaz de alcanzar una velocidad máxima de 160 km/h después deacelerar uniformemente en una distancia de 2.0 km a) ¿Cuál es la aceleración de cada tren? b) ¿A qué distancia está el primer tren cuando el segundo inicia su trayecto? c) ¿Qué tan separados se encuentran cuando ambos viajan a máxima velocidad?

12. Una pelota acelera a 0.5 m/s2 mientras se mueve hacia abajo en un plano inclinado de 9.0 m de largo. Cuando alcanza la parte inferior, la pelota ruedapor otro plano, donde, después de moverse 15 m, se detiene. a) ¿Cuál es la velocidad de la pelota en la parte inferior del primer plano? b) ¿Cuánto tarda en rodar por el primer plano? c) ¿Cuál es la aceleración a lo largo del segundo plano? d) ¿Cuál es la velocidad de la pelota 8.0m a lo largo del segundo plano?

13. Un jugador de hockey está parado en sus patines sobre un lago congelado...