Guía cinematica Fisica

FÍSICA INGENIERÍA AGRONÓMICA
AÑO 2013

CINEMÁTICA

GUÍA DE PROBLEMAS PROPUESTOS Nº 1: CINEMÁTICA DE LA PARTÍCULA
PROBLEMA Nº 1
Un caballo se aleja de su entrenador galopando en línea recta una distancia de 116m
en 14s. Luego regresa abruptamente y recorre la mitad de la distancia en 4,8s.
Calcular: a) la rapidez promedio; b) la velocidad media para todo el recorrido.
Rta: a) 9,25m/s b)3,10 m/s
PROBLEMA Nº 2
Un ciclista en una carrera por etapas realiza el primer tramo desde la ciudad A a la B
con una velocidad de 25 km/h en 3 horas, un segundo tramo desde B a C con una
velocidad de 40 km/h en 3 horas y el último desde la ciudad C a la B 30 Km/h en 4h.
(Considerar todas las etapas se alcanzan sobre la misma recta y despreciar el tiempo
empleado en cambiar de velocidad).Calcular: a) el desplazamiento del ciclista; b)
¿cuántos kilómetros anduvo el ciclista? c) la velocidad media correspondiente a la
totalidad del recorrido; d) la rapidez promedio a la que se desplazó el ciclista.
Rta: a) 75 Km; b) 315 Km; c) 7,5 Km/h; d) 31,5 Km/h
PROBLEMA Nº 3
Se diseña un aeropuerto para aviones pequeños. El tipo de avión que usaría este
aeropuerto podría acelerar a 2m/s2para alcanzar una rapidez, antes de despegar, de
por lo menos 100km/h. a) Si la pista diseñada tiene 150m de longitud ¿Podría este
avión alcanzar la mínima rapidez que se requiere para despegar? b) En caso negativo
¿Qué longitud debería tener la pista?
Rta: a) La pista no tiene longitud suficiente; b) 193m
PROBLEMA Nº 4
Un disco de jockey que se desliza sobre un lago congelado, se detienedespués de
recorrer 200m. Si su rapidez iniciales de 3m/s. a)¿Cuál es su aceleración si ésta se
considera constante? b) ¿Cuánto dura el movimiento? c)¿Cuál es su velocidad
después de recorrer 150m?
Rta: a) -0,023m/s2 ; b) 130,4s; c)1,45m/s
PROBLEMA Nº 5
Una persona debidamente sujetada por su cinturón de seguridad tiene una buena
oportunidad de sobrevivir a un choque automovilístico, si ladesaceleración no excede
los 30g (g= 9,8m/s2). Suponiendo una desaceleración uniforme con este valor, calcular
la distancia que puede colapsarse la parte delantera del automóvil en un choque que
lleva al auto desde una rapidez de 100km/h hasta el reposo.
Rta: 1,30m
PROBLEMA Nº 6
Un auto de 3,5 m viaja con rapidez constante de 18 m/s y se acerca al cruce de 20 m
de ancho. El semáforo se pone enamarillo cuando el frente del auto está a 50 m del
cruce. Si el conductor pisa el freno el auto se frena a razón de 3,8 m/s2; si pisa el
acelerador, el auto acelerará a 2,3 m/s2. El semáforo está en amarillo 3,0s. Suponga
que el conductor reacciona instantáneamente. ¿Deberá éste, para no estar en el cruce
con el semáforo en rojo, pisar el freno o el acelerador?
Rta: deberá frenar
Esteproblema se encuentra resuelto al final de la guía
PROBLEMA Nº 7
La gráfica x = x(t) corresponde a una araña que camina sobre el eje x. (a) Grafique vx =
vx(t) y ax=ax(t). (b) ¿Qué tipo de movimiento tiene la araña en los instantes: t =2,5s, t
=10s, t =20s, t =30s y t =37,5s? (c) Determine el valor de la velocidad media esos 40 s.
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INGENIERÍA AGRONÓMICA 2013

FÍSICA INGENIERÍA AGRONÓMICAAÑO 2013

CINEMÁTICA

x(m)
0,9
0,75

0,45

0,15
0

5

10

15

20

25

30

35

t(s)

40

Rta: (b) MRUV(A), MRU, REPOSO, MRU, MRUV(R): (c) 0 m/s
PROBLEMA Nº 8
La gráfica vx = vx (t) representa la velocidad de una partícula que se mueve en línea
recta. En t = 0s, la partícula se encuentra en x = 2m. Grafique: (a) la aceleración en
función del tiempo; (b) la posición enfunción del tiempo. (c)¿Cuándo el movimiento es
acelerado y cuándo es de frenado? (d) ¿En qué instante/s la partícula pasa por el
origen de coordenadas? (e) Calcule el desplazamiento total de la partícula en 8s.
3

vx (m/s)

2
1
0
2

-1

4

6

8

t(s)

-2
-3

Rta: (c) entre 0 s y 2 s y entre 4 s y 6 s es acelerado, se frena entre 2 s y 4 s; (d) 1,63
s y 6,33 s; (e) 3m...