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Trabajo Fisica 1
Trabajo Fisica 1
Trabajo Fisica 1
ASIGNATURA: FISICA I
1.
Un tren acelera uniformemente partiendo del reposo a razn de 2 m s2 , hasta alcanzar una velocidad de 40 m s
1. Despus de avanzar a esa velocidad durante un cierto tiempo, desacelera a razn de 1 m s2 hasta detenerse. Si en
total recorri 4.000 m, halle el tiempo total transcurrido.
Sugerencia: Haga un grfico de v contra t y recuerde las interpretaciones geomtricas de la aceleracin y del
desplazamiento. 130 s
2.
Un automovilista viaja a 16 m/s cuando observa que la luz de un semforo 240 m delante de l se pone en rojo.
Quiere pasar por el semforo a la misma velocidad cuando cambia otra vez a verde a los 24 s. Si las ratas de frenado y de
aceleracin del auto son iguales, hallar su valor.
Sugerencia: grfico de v contra t. Rta/ 1 ms2
3.
Un malabarista desea tener simultneamente tres bolas en el aire al mismo tiempo. Si lanza una bola cada 0,4 s,
cunto dura cada bola en el aire?, con qu velocidad inicial debe lanzar cada bola?
1.2 s ; 5.88 m/s
4.
Una partcula se mueve en el plano XY de acuerdo a la ley a x 4sent, a y 3 cos t . Si cuanto t=0, x=0, y=3,
s
4
5.
Un avin bombardero est volando horizontalmente a una altura de 1,2 km con una velocidad de 180 km/h a)
Cunto tiempo antes de que el avin este sobre el blanco debe dejar caer la bomba? b) Cul es la velocidad de la
bomba al llegar al suelo? C) Cul es la velocidad de la bomba 10s despus de soltarla? D) Cul es la velocidad de la
bomba cuando se encuentra a 200 m de altura y cuando llega al suelo? E) Cul es el ngulo que forma con el eje
horizontal la velocidad de la bomba al caer al suelo? F) Cul es la distancia horizontal cubierta por la bomba?
6.
Dos automviles A y B, viajan en lnea recta. La distancia de A con respecto al punto de partida est dada, en
x B ( t ) t 2 t 3 con =2,8m/s2 y =0,2m/s3 a) Cul auto se adelanta justo despus de salir del punto de
partida? b) en qu instantes los dos autos estn en el mismo punto? c)en qu instantes la distancia entre A y B no est
aumentando ni disminuyendo? d)en qu instantes A y B tienen la misma aceleracin?
7.
8
t
La velocidad de un punto que se mueve en trayectoria recta queda expresada en el SI por la ecuacin: v 40 .
Para t = 2 seg el punto dista del origen 80 m. determinar: A) La expresin general de la distancia al origen b) el espacio
inicial, c) la aceleracin, d) en qu instante tiene el mvil velocidad nula?, e) Cunto dista del origen en tal instante? f)
Grafique la trayectoria de la partcula.
8.
UNIVERSIDAD DE CARTAGENA
PROFESOR: EDIL MELO JAIMES
ASIGNATURA: FISICA I
c)
Un cuerpo se mueve a lo largo de una recta. Su aceleracin est dada por a 2 x , donde x esta en pies y a
en m/s . Encontrar la relacin entre la velocidad y la distancia, suponiendo que cuando x=0, v 4 pies/s.
9.
10.
Una bomba cae desde un avin cuando vuela horizontalmente a 1080 km/h y a 500 m de altura. El tiempo que
tarda el piloto en or el sonido de la explosin desde que apret el disparador ser (en s): (Dato: velocidad del sonido =
340 m /s)
a) 9,2
b) 12,5
c) 13,1
d) 20,0
11.
Un automvil se est moviendo a velocidad de 45km/h cuando una luz roja se enciende en una interseccin. Si el
tiempo de reaccin del conductor es de 0,7 s, y el auto desacelera a razn de 7 m/s 2 tan pronto el conductor aplica los
frenos, calcular que distancia (m) recorrer el auto desde el instante en que el conductor nota la luz roja hasta que el
auto se detiene. tiempo de reaccin es el intervalo entre el tiempo en que el conductor nota la luz y el tiempo que
aplica los frenos.
A.10
B.20
C.30
D.40
En el momento de arrancar con aceleracin de 5m/s2 hacia un muro a 500 m de distancia, un auto toca el pito.
Al cunto tiempo oye el eco proveniente del muro y qu distancia ha recorrido hasta ese momento?
12.
13.
Sugerencia: Un solo eje hacia abajo para las posiciones de los 4 mviles y recuerde que las dos
cuerdas son inextensibles.
Chequeo: 2v1 + v2 + v3 = 0
14.
Un mvil se aproxima a su lugar de destino con velocidad v. En el momento en que se
encuentra a una distancia d, parte del lugar de destino hacia el mvil un emisario, que hace viajes
sucesivos entre el mvil y el lugar de destino, con velocidad 2 v. Estudie el tiempo de cada viaje
del emisario. Sume luego la serie y muestre que el tiempo total es v d que es por supuesto el
tiempo que tarda el mvil en llegar a su destino.
15.
Atletismo en Marte. En el salto de longitud, una atleta se lanza en ngulo por encima del suelo y cae a la misma
altura, tratando de alcanzar la mxima distancia horizontal. Suponga que en la Tierra, ella se encuentra en el aire
durante un tiempo T, alcanza una altura mxima h y una distancia horizontal D. Si ella saltara exactamente de la misma
forma durante una competencia en Marte, donde g Marte es 0.379 del valor de g en la Tierra, determine su tiempo en el
aire, su altura mxima y la distancia horizontal alcanzada. Exprese cada una de estas tres cantidades en trminos de su
valor en la Tierra. Ignore la resistencia del aire en ambos planetas.
UNIVERSIDAD DE CARTAGENA
PROFESOR: EDIL MELO JAIMES
ASIGNATURA: FISICA I
16.
Dos muelles, A y B, estn situados en un ro; B est 1500 m ro abajo de A (figura 3.44). Dos amigos deben ir de A
a B y regresar. Uno rema un bote con rapidez constante de 4.00 km>h relativa al agua; el otro camina en tierra a 4.00
km/h constantes. La velocidad del ro es 2.80 km>h en la direccin de A a B. Cunto tardar cada persona en hacer el
viaje redondo?
17.
Se realiza un lanzamiento en ngulo de un cohete desde la parte superior de una torre, cuya altura es h 0 =50 m.
A causa del diseo de los motores, sus coordenadas de posicin tienen la forma x(t) = A + Bt2 y y(t) = C + Dt3, donde A, B,
C y D son constantes. Adems, la aceleracin del cohete 1.00 s despus del lanzamiento es Considere que la base de la
torre es el origen de las coordenadas. a) Determine las constantes A, B, C y D, incluyendo sus unidades en el SI. b) En el
instante posterior al lanzamiento del cohete, cules son sus vectores de aceleracin y velocidad? c) Cules son las
componentes x y y de la velocidad del cohete 10.0 s despus del lanzamiento, y qu tan rpido se mueve el cohete?
d) Cul es el vector de posicin del cohete 10.0 s despus del lanzamiento?
18.
Se utiliza una manguera para llenar de agua un contenedor cilndrico grande de dimetro D y altura 2D. La
manguera lanza el agua a 45 sobre la horizontal, desde el mismo nivel que la base del tanque, y est a una distancia de
6D (figura 3.47) de ste. Para qu intervalo de rapideces de lanzamiento (v0) el agua entrar en el contenedor? Ignore
la resistencia el aire, y exprese su respuesta en trminos de D y de g.
19.
Se lanza desde el piso una bola con velocidad de 15 m/s y ngulo con la horizontal. a) Calcule el mximo
alcance horizontal. 22.96 m b) Si hay una pared vertical a 18 m del punto de lanzamiento, con qu ngulo debe lanzarse
la bola para golpear la pared lo ms alto posible y cunto vale esa altura? En el momento en que la bola golpea la pared,
est subiendo o bajando?51.90 ; 4.42 m; baja c) Si adems de la pared vertical
hay un techo horizontal a 4.5 m de altura sobre el piso, cul es ahora el punto
ms alto en el que puede golpearse la pared vertical con la bola y con qu
ngulo debe sta lanzarse?38.76 ; 2.85 m
UNIVERSIDAD DE CARTAGENA
PROFESOR: EDIL MELO JAIMES
ASIGNATURA: FISICA I
20.
Desde el punto A se lanza un cuerpo con velocidad de magnitud vo . Cul debe ser para que el alcance L a un
nivel h por debajo del punto de lanzamiento sea mximo? Coteje su resultado con el caso bien conocido h = 0 .
Sugerencia: Use la ecuacin de la trayectoria y la derivada de la funcin implcita L ().
gh
sen 2 1 2
v 0
1
2
21.
Un defensa de un equipo de ftbol hace un saque de puerta comunicndole al baln una velocidad de 20 m/s en
una direccin de 40 con la horizontal. Un jugador del equipo contrario, que se encuentra a 60 m del punto de lanzamiento
y en el plano de la trayectoria del baln, empieza a correr en el preciso instante en que el defensa hace el saque. El jugador
desea hacer un rechazo de cabeza y puede saltar a una altura de 2.1 m.
a) Calcule el tiempo entre el saque y el rechazo, Rta.2.45 s
b) Qu distancia debe recorrer el jugador para hacer el rechazo y cul debe ser entonces su velocidad media?
Rta.22.46 m
22.
23.
24.
Se lanza un objeto verticalmente hacia arriba. El objeto pasa por una cierta altura H, medida respecto al punto de
lanzamiento, en el instante t1 cuando va subiendo y en el instante t 2 cuando viene bajando. Demuestre que,
a) la velocidad de lanzamiento es v0
b) la altura H es, H
1
g (t1 t 2 )
2
1
gt1t 2
2
g
(t1 t 2 ) 2
8
2v o cos 0 sen ( 0 )
b) Para qu valor de 0 es d
g cos 2
2
pendiente, donde d