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Modulo 1 Hoja 1

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EJERCICIOS MÓDULO 1 - CINEMÁTICA

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

1. Habitualmente tardamos 10 minutos en ir de casa a la escuela situada a 5 km de distancia,


yendo por una calle recta. Si un día salimos de casa 15 min antes del comienzo de la clase,
pero nos encontramos con un semáforo estropeado que hace que la velocidad durante los dos
primeros km sea de 20 km/h, ¿llegaremos a tiempo?

2. Un corredor recorre 100 metros den 12 segundos; luego da la vuelta y recorre 50 m más
despacio en 30 segundos y en dirección al punto desde el que inició su movimiento. ¿Cuál
es su rapidez y el valor de la velocidad media para toda su trayectoria?

MOVIMIENTO RECTILÍNEO ACELARADO

3. La posición de una partícula viene dada por x=Ct3, siendo C una constante cuyas unidades
son m/s3. Hallar la velocidad y la aceleración en función del tiempo. Comprobar para ambas
que las unidades de C son las correctas.

4. Un guepardo puede acelerar de 0 a 96 km/h en 2 s., mientras que una moto requiere 4.5 s.
Calcular las aceleraciones medias del guepardo y de la moto y compararlas con la
aceleración de caída libre debida a la gravedad, con g=9.81 m/s2.

5. Una persona que conduce un vehículo de noche por una autopista ve de pronto a cierta
distancia un coche parado, por lo que frena hasta detenerse con una aceleración (en realidad
una desaceleración) de 5 m/s2. ¿Cuál es la distancia de frenado del vehículo si su velocidad
inicial es 15 m/s? ¿Y si es 30 m/s? Cuánto tiempo tarda el coche en detenerse si su velocidad
inicial es 30 m/s? ¿Qué distancia recorre el coche durante el último segundo?

6. Un electrón en un tubo de rayos catódicos acelera desde el reposo con una aceleración de
5.33x1012 m/s2 durante 0.15 μs (1 μs = 10-6 s). Después el electrón se mueve con velocidad
constante durante 0.2 μs. Finalmente alcanza el reposo con una aceleración de -2.67x10 -13
m/s2. ¿Qué distancia total recorre el electrón?

7. Un coche lleva una velocidad de 25 m/s en una zona escolar. Un coche de policía que está
parado arranca cuando el infractor le adelanta y acelera con una velocidad constante de 5
m/s2. ¿Cuánto tiempo tarda el coche de policía en alcanzar al vehículo infractor? ¿Qué
velocidad lleva el coche de policía cuando le alcanza? ¿Qué velocidad lleva el coche de
policía cuando se encuentra a 25 m por detrás del vehículo infractor?

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MOVIMIENTO EN CAÍDA LIBRE

8. Un estudiante de Diseño Industrial, contento por su graduación, lanza su birrete hacia arriba
con una velocidad inicial de 14.7 m/s. Considerando que su aceleración en 9.81 m/s 2 hacia
abajo (la de la gravedad), y despreciando la resistencia del aire, a) ¿cuánto tiempo tarda el
birrete en alcanzar su punto más alto? b) ¿Cuál es la altura máxima alcanzada? c)
Suponiendo que el birrete se recoge a la misma altura que ha salido, ¿cuánto tiempo
permanece en el aire?

9. Juan trepa a un árbol para presenciar mejor al conferenciante de una ceremonia de


graduación que se celebra al aire libre. Desgraciadamente ha olvidado sus prismáticos abajo.
María lanza los prismáticos hacia Juan pero su fuerza es mayor que su precisión. Los
prismáticos pasan a la altura de la mano extendida de Juan 0.69 s después del lanzamiento y
vuelven a pasar por el mismo punto 1.68 s más tarde. ¿A qué altura se encuentra Juan?

10. Una persona en un ascensor ve un tornillo que cae del techo. La altura del ascensor es de 3
m. ¿Cuánto tiempo tarda el tornillo en chocar contra el suelo si el ascensor asciende con una
aceleración constante de 4 m/s2?

11. Considerar el ascensor y el tornillo del ejercicio anterior. Suponer que la velocidad de subida
del ascensor es de 16 m/s cuando el tornillo se desprende del techo y empieza a caer. (a)
¿Qué distancia recorre el ascensor mientras el tornillo cae? ¿Qué distancia recorre el
tornillo? (b) ¿Cuál es la velocidad del tornillo y del ascensor en el momento del impacto de
aquél en el suelo? (c) ¿Cuál es la velocidad relativa del tornillo con respecto al suelo del
ascensor?

12. Un modelo de cohete tiene aceleración ascendente constante de 40 m/s 2 con el motor en
marcha. El cohete se dispara verticalmente y el motor trabaja 2.5 segundos antes de agotar
su combustible, quedando el cohete en caída libre. El movimiento es sólo vertical. a) Dibuje
las gráficas ay-t, vy-t e y-t. b) ¿Qué altura máxima alcanzará el cohete? c) ¿Qué rapidez
tendrá el cohete justo antes de chocar contra el suelo? d) ¿El tiempo total del vuelo es el
doble del tiempo que el cohete tarda en alcanzar la altura máxima? ¿Por qué sí o por qué no?

13. Un hombre esta parado en la azotea de un edificio de 15.0m y lanza una piedra con
velocidad de 30 m/s formando un angulo de 33º sobre la horizontal. Si puede despreciarse la
resistencia del aire, calcular:

1) La altura máxima que alcanza la roca sobre la azotea


2) La magnitud de la velocidad de la piedra justo antes de golpear el suelo.
3) La distancia horizontal desde la base del edificio al punto donde la roca golpea el suelo
5) Dibuje gráficas x-t, y-t, vx-t y vy-t para el movimiento

14. .- El tripulante de un globo aerostático, que sube verticalmente con una velocidad constante
de magnitud 5.00 m/s, suelta un saco de arena cuando el globo está 40.0 m sobre el suelo. El
saco está en caída libre. a) Calcule la posición y la velocidad del saco a 0250 s. y 1.00 s.
después de soltarse. b) ¿Cuánto tardará el saco en chocar con el suelo? c) ¿Con qué rapidez
chocará? d) ¿Qué altura máxima alcanza el saco sobre el suelo? e) Dibuje las gráficas: α y-t,
vy-t y y-t para el movimiento.

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