TALLER II FISICAProf: Cesar Arturo Soler

1.- En la figura anexa se muestra la dependencia con el tiempo de la posición de una partícula que se mueve a lo largo del eje x. a) Encuentra la velocidad media en los siguientes lapsos: 0 a 2 [seg]; 0 a 4 [seg]; 2 a 4 [seg]; 4 a 7 [seg]; 0 a 8 [seg]. b) Grafica v(t) y a(t).

2.- La figura anexa muestra la gráfica x(t) de una partícula que se mueve a lo largo del eje x. a) Encuentra la velocidad media en el intervalo entre 1.5 y 4 [seg]. b) Determina la velocidad instantánea en t = 2 [seg]. c) En qué instante se anula la velocidad.

3.- Suponga que la posición de una partícula que se mueve en línea recta y con velocidad constante es x = -3 [m] en t = 1 [seg]; y x = -5 [m] en t = 6 [seg]. a) Con esta información construye la gráfica de la posición en función del tiempo. b) Determina la velocidad con que se mueve la partícula.

4.- Suponga que una partícula se mueve inicialmente con una rapidez de 60 [m/seg] en el sentido x

positivo. En el intervalo entre, t = 0 [seg] y t = 15 [seg], su rapidez disminuye uniformemente hasta detenerse. a) Con esta información construye la gráfica de la velocidad en función del tiempo. b) Determina la aceleración durante este lapso. c) ¿Cuál es el significado del signo de la aceleración?

4.A- En la figura anexa se muestra la dependencia con el tiempo de la aceleración de una partícula que se mueve a lo largo del eje x. Suponga que parte del reposo y que su posición inicial es x = 15 [m].a) Determina su rapidez en t = 5 [seg] y en t = 18 [seg]. b) Construye las gráficas de v(t) y x(t)

5.- La gráfica anexa muestra la dependencia con el tiempo de la velocidad de una partícula que se mueve a lo largo del eje x. a) Elabora la gráfica a(t). b) Determina la aceleración media en los intervalos entre t = 5 [seg] y en t = 15 [seg].; y entre t = 0 [seg] y en t = 20 [seg]. c) Asumiendo que inicialmente la partícula se encuentra en el origen, construye la gráfica x(t).

6.- La velocidad de una partícula que se mueve en línea recta semuestra en la gráfica anexa. a) Elabora la gráfica a(t).b) Asumiendo que inicialmente la partícula se encuentra enx = - 10 [m], construye la gráfica x(t). c) ¿Cuál es la aceleración en t = 6 [seg].d) Determina la posición en t = 6 [seg] y al final del movimiento.

7.-Suponga que las posiciones iniciales de dos móviles A y B que se mueven en el mismo sentido a lo largo de la misma línea recta son Y0 A [0]m y Y0B [10]mrespectivamente. En el gráfico adjunto se muestra la dependencia con el tiempo de la rapidez de cada móvil.a) Determina el tiempo que tardan en encontrarse y la posición respectiva de cada uno en ese instante. b) Ilustra en un gráfico apropiado la dependencia con el tiempo de la posición para ambos móviles

8.- Para escapar del campo gravitacional de la tierra la velocidad necesaria es 12000 [m/s]. La máxima aceleración a la que puede ser sometido el ser humano es 66 [m/s2]. Suponiendo que un cohete parte del reposo con aceleración constante, a) ¿Cuál es el tiempo mínimo que tarda en alcanzar la velocidad de escape?.b) ¿Qué distancia recorre en este lapso?

9.- Si una partícula que parte con una rapidez de 90 [m/s]está sometida a una desaceleración constante de 15 [m/s2]. ¿Cuánto tiempo demora en detenerse?

10.- Un electrón se mueve con una velocidad de 9 x 107 [cm/s] cuando penetra en una región en la cual un campo eléctrico reduce su velocidad con una aceleración de 2 x 1014 [cm/s2]. Determina la posición y rapidez del electrón un microsegundo (1 x 10-6 [seg]) después.

11.- ¿Cuánto tarda en llegar al piso una pelota que se deja caer desde una altura de 100 [m]? ¿Cuál es la velocidad de la pelota al momento de llegar al suelo? Representa gráficamente la posición, velocidad y aceleración de la pelota en función del tiempo.

12.- a) Calcula el tiempo que tarda la pelota del problema anterior en caer desde 100 [m] hasta 75 [m], desde 75 [m] hasta 50 [m], desde 50 [m] hasta 25 [m] y desde 25 [m] hasta el piso. b) Calcula la posición de la pelota en t = 1 [seg], 2 [seg], 3 [seg] y 4[seg].

13.- Dada la siguiente gráfica x(t):

a) Identifica qué tipo de movimiento experimenta este móvil. b) Calcula la velocidad en [m/s] y en [km/h]. c) Escribe la ecuación de la posición en función del tiempo. Suponiendo que el móvil sigue con el mismo tipo de movimiento durante 20s y determina cuántos metros se ha desplazado al cabo de ese tiempo.

14. El metro de Medellín acelera uniformemente partiendo del reposo a razón de 1.8 m/s2, hasta alcanzar la máxima velocidad permitida de 150.0 km/h. Después de recorrer a esta velocidad durante un cierto tiempo, desacelera a razón de 1.2 m/s2 hasta detenerse. Si en total recorrió 5.0 km. Hallar el tiempo transcurrido.Rta: 149 s.

15. Un camión va por una carretera recta a una velocidad de 36.0 km/h. Un auto viene 50.0 m atrás viajando a 72 km/h en la misma dirección y en ese momento aplica los frenos desacelerando a 0.5 m/s2 mientras que el camión continúa moviéndose a velocidad constante. Realice un diagrama que ilustre el eje y el origen. Escriba las condiciones iniciales. Exprese la posición del auto (Xa) y la del camión (Xc) en un instante t. ¿Alcanzará el auto el camión? Si es así, ¿en qué instante o instantes?Rtas: t1 = 6.4 s y t2 = 32.2 s.

16. Un conductor que viaja a velocidad constante de 15 m/s pasa un cruce donde el límite de velocidad es de 10 m/s. En ese momento, un policía en una motocicleta, parado en el cruce, arranca en su persecución con aceleración constante de 3 m/s2.a) ¿Cuánto tiempo pasa antes que el policía alcance al conductor?b) ¿Qué velocidad tiene el policía en ese instante?c) ¿Qué distancia total ha recorrido cada vehículo?Rta: a) 10 s; b) 30 m/s ; c) 150 m

PREGUNTAS TIPO TEST

1. En la gráfica de posición contra tiempo, la pendiente es:a. Velocidadb. Aceleraciónc. Posiciónd. Nada conocidoe. Fuerza

2. Una partícula se mueve a lo largo del eje de x ¿cuál de las siguientes posiciones corresponde al desplazamiento mayor?a. xi = 4 m, xf = 6 mb. xi = - 4 m, xf = - 8 mc. xi = - 4 m, xf = -2 md. xi = - 4 m, xf = 2 me. xi = - 4 m, xf = 4 m

3. Una partícula se mueve a lo largo del eje de x ¿cuál de las siguiente posiciones corresponde a un desplazamiento negativo?a. xi = 4 m, xf = 6 mb. xi = - 4 m, xf = 4 mc. xi = - 4 m, xf = - 2 md. xi = - 4 m, xf = 2 me. xi = - 4 m, xf = - 8 m

4. La rapidez promedio de un móvil, en un intervalo de tiempo dado, se define como:a. Su velocidadb. La distancia total recorrida, dividida entre el intervalo de tiempo totalc. La mitad de la velocidad al final del intervalo de tiempod. La aceleración multiplicada por el intervalo de tiempoe. La mitad de la aceleración multiplicada por el intervalo de tiempo

5. Dos automóviles están originalmente separados por una distancia de 120 millas y se acercan mutuamente. Uno de ellos viaja a 35 MPH y el otro, a 45 MPH. Van a encontrarse en,a. 2.5 hb. 2.0 hc. 1.75 hd. 1.5 he. 1.25 h

6. Un automóvil recorre 30 millas con una rapidez promedio de 60 MPH y luego viaja 30 millas más a 30 MPH. Su rapidez promedio es,a. 35 MPHb. 40 MPHc. 45 MPHd. 50 MPH

e. 53 MPH

7. Una grafica de posición contra tiempo muestra una línea recta con pendiente positiva, no cero. El móvil tiene:a. Desplazamiento constante que no cambia con el tiempob. Una aceleración que aumenta como función del tiempoc. Una aceleración que disminuye como función del tiempod. Velocidad constantee. Velocidad en aumento

8. Identifique la gráfica de un móvil con velocidad constante, no cero, en la figura a. Ab. Bc. Cd. De. E

9. Identifique la gráfica de un móvil viajando en línea recta con velocidad constante, no cero, en la figura a. Ab. Bc. Cd. De. E

10. Identifique la gráfica de un móvil cuya velocidad va en aumento, en la figura a. Ab. Bc. Cd. De. E

Las siguientes preguntas, hasta el final de esta prueba corta, se refieren a la gráfica de posición contra tiempo de una persona que camina durante una hora, según se ilustra en la figura

11. El intervalo con velocidad cero es el,a. Ab. Bc. Cd. De. Ninguno

12. El intervalo donde la velocidad es negativa es el,

a. Ab. Bc. Cd. De. Ninguno

13. El intervalo donde la velocidad es máxima es el,a. Ab. Bc. Cd. De. Ninguno

14. La velocidad en el intervalo A es,a. 5.0 km/hb. Ceroc. Negativad. 0.2 km/he. 1.00 km/h

15. El desplazamiento es,a. El área bajo la curvab. 2.75 kmc. 1.25 kmd. El producto de la rapidez promedio por el tiempo del recorridoe. Todo lo que caminó en ese tiempo

16. La distancia es,a. 1.25 kmb. El producto de la velocidad promedio por el tiempo del recorridoc. 2.75 kmd. Ceroe. No puede determinarse a partir de la gráfica

17. La velocidad promedio es,a. Todo lo que caminó, dividido entre el tiempo total del recorridob. Ceroc. 2.75 km/hd. Negativae. 1.25 km/h

18. La rapidez promedio es,a. Cerob. No podemos saberlo con los datos disponiblesc. 1.25 km/hd. Mayor que la velocidad promedioe. 2.75 km/

POLITECNICO LOS ALPESFISICA- TALLER CAIDA LIBRE

1. Un cuerpo se lanza verticalmente hacia abajo con una velocidad de 20 m/s. Luego de que tiempo su velocidad será de 80 m/s (g = 10 m/s2). Rpta. 6 s

2. Se deja caer un objeto desde una altura de 45 m, calcular con que velocidad impactará en el piso (g = 10 m/s2). Rpta. 30 m/s

3. Se lanzó un cuerpo verticalmente hacia abajo comprobándose que desciende 120 m en 4 s. ¿Cuál fue la velocidad inicial del lanzamiento? Rpta. 10 m/s

4. Dos esferitas macizas se lanzan verticalmente y simultáneamente desde A y B tal como se muestra. ¿Qué distancia las separa 2 s antes de cruzarse, si inicialmente estaban separadas 160 m? (g = 10 m/s2). Rpta. 80 m

5. Un globo aerostático asciende verticalmente con una velocidad cte. de 10 m/s. Una persona situada en el globo suelta una pelotita justo cuando el globo se encuentra a 120 m de altura respecto al suelo. ¿Luego de qué tiempo la pelotita impacta en el suelo? (g = 10 m/s2). Rpta. 6 s

6. Se tiene un pozo vacío cuya profundidad es de 170 m. Una persona en la parte superior lanza una piedra verticalmente hacia abajo con una velocidad de (125/3) m/s. ¿Luego de que tiempo escucha el eco? (vsonido = 340 m/s ; g = 10 m/s2). Rpta. 3,5 s

7. Un arbitro de fútbol lanza una moneda hacía arriba con velocidad “v” la cual toca el césped con velocidad 2v, considerando que la mano del árbitro suelta la moneda a 1,2 m sobre le césped halle v en m/s (g = 10 m/s2). Rpta.

8. Un globo aerostático sube verticalmente con una velocidad de 30 m/s. El piloto del globo al encontrarse a una altura 240 m con respecto al suelo, lanza verticalmente hacia abajo un tomate, con una velocidad respecto a su mano de 20 m/s. Al cabo de que tiempo el tomate tocará el suelo? (g = 10 m/s2). Rpta. 8 s

9. Un objeto se lanza verticalmente desde la azotea de un edificio. Después de 4 s otro objeto se deja caer libremente y 4 s después choca con el primero. ¿Con qué velocidad se lanzó el primero? (g = 10 m/s2). Rpta. 30 m/s

10. Si lanzamos un cuerpo verticalmente hacia arriba con una velocidad de 20 m/s. ¿A qué distancia del punto de lanzamiento dicho cuerpo tendrá una velocidad de 30 m/s? (g = 10 m/s2). Rpta. –25 m

11. Una plataforma se desplaza en línea recta y manteniendo una velocidad de 7 m/s. Si de ésta se tira una piedra verticalmente hacia arriba y retorna luego de haber recorrido 70 m la plataforma. ¿Con qué velocidad se lanzó la piedra? (g = 10 m/s2). Rpta. 50 m/s