Tippens Fisica

Capítulo 6. Aceleración uniforme
Rapidez y velocidad
6-1. Un automóvil recorre 86 km a una rapidez promedio de 8 m/s. ¿Cuántas horas requirió para
completar el viaje?
x = vt

t=

86, 000 m
= 10, 750 s
8 m/s

! 1h "
#
$
% 3600 s &

t = 2.99 h

6-2. El sonido viaja con una rapidez promedio de 340 m/s. El relámpago que proviene de una
nube causante de una tormenta distante seobserva en forma casi inmediata. Si el sonido del
rayo llega a nuestro oído 3 s después, ¿a qué distancia está la tormenta?

x = vt = (340 m/s)(3 s)

x = 1020 m

6-3. Un cohete pequeño sale de su plataforma en dirección vertical ascendente y recorre una
distancia de 40 m antes de iniciar su regreso hacia el suelo 5 s después de que fue lanzado.
¿Cuál fue la velocidad promedio de surecorrido?
v=

x 40 m + 40 m 80 m
=
=
t
5s
5s

v = 16.0 m/s

6-4. Un automóvil transita por una curva en forma de U y recorre 400 m en 30 s. Sin embargo, su
posición final está a 40 m de la posición inicial. ¿Cuál es la rapidez promedio y cuál es la
D = 40 m
magnitud de la velocidad promedio?
Velocidad promedio: v =

s 400 m
=
t
30 s

v = 13.3 m/s

Velocidad promedio: v =

D 40 m=
t
30 s

v = 1.33 m/s, E
s = 400 m

6-5. Una mujer camina 4 min hacia el norte a una velocidad promedio de 6 km/h; después hacia
el este a 4 km/h durante 10 min. ¿Cuál es su rapidez promedio durante el recorrido?
t1 = 4 min = 0.0667 h;

t2 = 10 min = 0.167 h

x1 = v1t1 = (6 km/h)(0.0667 h) = 0.400 km

6 km/h,
4 min

x1 = v2t2 = (4 km/h)(0.167 h) = 0.667 km

x +x
0.4 km +0.667 km
v= 1 2=
t1 + t2 0.0667 h + 0.167 h
50

v = 4.57 km/h

Tippens, Física, 7e. Manual de soluciones. Cap. 6

B

A

4 km/h, 10 min

C

θ

x2
x1
D

θ

E

Copyright Glencoe/McG raw-Hill. Derechos reservados

6-6. ¿Cuál es la velocidad promedio de todo el recorrido descrito en el problema 6-5?
D = (0.667 km) 2 +(0.400 km) 2 ;
v=

0.4 km
0.667 km

tan ! =0.778 km
= 3.33 km/h
0.0667 h + 0.167 h

D = 0.778 km, 31.00

v = 3.33 km/h, 31.00

6-7. Un automóvil avanza 60 mi/h durante 3 h y 20 min. ¿Cuál fue la distancia recorrida?
t = 3 h + 0.333 h = 3.33 h;

x = vt = (60 mi/h)(3.33 h);

s = 200 mi

6.8. ¿Cuánto tiempo tardará recorrer 400 km si la rapidez promedio es de 90 km/h?
t=

x 400 km
=
t 90 km/h

t = 4.44 h

*6-9. Una canicarueda hacia arriba 5 m en una rampa inclinada, se detiene y regresa hasta 5 m
más abajo que su punto de partida. El recorrido lo realiza en 2 s. ¿Cuáles fueron la
rapidez y la velocidad promedios? Distancia total = s1 + s2
rapidez =

5 m + 10 m
2s

velocidad =

x f ! x0

=

t

s2

v = 7.50 m/s

!5 m - 0 m
2s

v = – 2.5 m/s, hacia abajo.

D

s1
xf = - 5 m
xo = 0Aceleración uniforme
6-10. El brazo de un robot se mueve hacia la derecha a 8 m/s, 4 s después, se mueve hacia la
izquierda a 2 m/s. ¿Cuál es el cambio de velocidad y cuál es la aceleración?
Δv = vf - vo = (–2 m/s) – (8 m/s)
a=

"v !10 m / s
=
t
4s

Δv = –10 m/s

a = –2.50 m/s2

6-11. Una flecha se acelera de cero a 40 m/s en el 0.5 s que permanece en contacto con la
cuerda del arco.¿Cuál es la aceleración promedio?

a=

51

v f ! vo
t

=

40 m / s - 0
0.5 s

Tippens, Física, 7e. Manual de soluciones. Cap. 6

a = 80.0 m/s2

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6-12. Un automóvil se desplaza inicialmente a 50 km/h y acelera a razón de 4 m/s2 durante 3 s.
¿Cuál es la rapidez final?
vo = 50 km/h = 13.9 m/s;

vf = vo + at

vf = (13.9 m/s)+ (4 m/s2)(3 s) = 25.9 m/s;

vf = 25.9 m/s

6-13. Un camión que viaja a 60 mi/h frena hasta detenerse por completo en un tramo de 180 ft.
¿Cuáles fueron la aceleración promedio y el tiempo de frenado?
2ax = vf2 – vo2

vo = 60 mi/h = 88.0 ft/s
a=

2
v 2 ! vo
f

2x

=

! v0 + v f "
x=#
$ t;
%2&

0 ! (88.0 ft/s) 2
2(180 ft)
t=

a = – 21.5 ft/s2

2x
! 2(180 ft) "
=#...