Fisica I Act 1 Tecmilenio

Ejercicios a resolver:

Resumen de los temas:

o Movimiento de proyectiles

o Movimiento en un círculo

o Velocidad relativa

1.-Se lanza verticalmente hacia arriba un cuerpo. A los 3 segundos de lanzarlo está a 90 m de altura. Encuentra:

a. Altura máxima a la que va a llegar.

b. Velocidad con la que ha sido lanzado.

c. Tiempo que tarda en llegar a la altura máxima.

d. Tiempo que tarda en caer.

2.- Un cañón dispara un proyectil verticalmente hacia arriba a 250 m/s. Determina:

e. Velocidad que lleva a los 3 s.

f. Altura máxima que puede alcanzar.

g. Tiempo que tarda en llegar a esa altura.

3.- Se deja caer una esfera desde la azotea de un edificio cuya altura es 25 m.

h. ¿Cuánto tiempo empleará la esfera en llegar al suelo?

i. Suponiendo que la esfera se deje caer en t = 0 s. Calcula la velocidad promedio durante el intervalo que va desde t = 2 s hasta t = 3 s.

j. ¿Qué distancia recorrió la esfera en ese tiempo?

4.-Un futbolista le pega una patada a un balón que sale formando un ángulo de 30º con la horizontal. La velocidad que le comunica es 10 m/s. Suponiendo que la pelota se mueve en un único plano, calcula:

k. La altura a que llega el balón.

l. La distancia horizontal que recorre.

m. El tiempo que está en el aire.

n. La velocidad al llegar al suelo.

5.-Un volante de 2 m de diámetro gira 110 revoluciones por minuto. Calcula:

o. Su frecuencia.

p. Su período.

q. La velocidad angular.

r. La velocidad lineal de un punto de su periferia.

6.-Un disco de 0.7 m de diámetro gira a 70 revoluciones por minuto. Calcula:

s. La velocidad angular.

t. Ángulo girado en un minuto.

u. Velocidad y aceleración en un punto de la periferia ¿tienen todos los puntos la misma velocidad?

v. Espacio recorrido por ese punto en 1 minuto.

7.-Al poner en marcha un ventilador, se le comunica una aceleración angular constante de 2 rad/s2. Calcula:

w. Tiempo necesario para que adquiera una velocidad de 850 r.p.m.

x. Vueltas que da en ese tiempo.

y. Después de apagarlo, realiza 70 vueltas antes de detenerse ¿cuánto tiempo tarda en detenerse?

8.-Calcula la aceleración centrípeta de un movimiento circular uniforme cuyo período es de 2 s, siendo el radio de 3 m.

Procedimientos:

o Movimiento de proyectiles

Un proyectil es un cuerpo que al recibir una velocidad inicial sigue una trayectoria por los efectos de la aceleración gravitacional y la resistencia del aire.

El movimiento de un proyectil está limitado a un plano vertical determinado por la dirección de la velocidad inicial, esto sucede debido a que la gravedad es exclusivamente vertical ya que no puede mover un proyectil lateralmente. El movimiento del proyectil es bidimensional donde los planos de movimiento son en el plano de coordenadas xy con el eje x horizontal y el eje y vertical.

La componente x de la aceleración es 0 y la componente y es constante e igual a -g debido a la dirección.

o Movimiento en un círculo

Cuando una partícula se mueve en una trayectoria curva la dirección de su velocidad cambia.

Cuando una partícula se mueve en un círculo con rapidez constante, tiene un movimiento circular uniforme.

El vector de aceleración es perpendicular (normal) a la trayectoria y por lo tanto se dirige hacia dentro, es decir al centro de la trayectoria circular.

La dirección de la aceleración es perpendicular a la velocidad instantánea y hacia dentro sobre el radio.

Puesto que la aceleración siempre apunta al centro del círculo, en ocasiones se le llama aceleración centrípeta.

Si la rapidez de una partícula varia tenemos un movimiento circular no uniforme.

o Velocidad relativa

La velocidad que un observador dado percibe es la velocidad relativa a él o simplemente velocidad relativa. En pocas palabras es un método utilizado para calcular la velocidad absoluta de un punto tomando como referencia la velocidad de otro punto.

Un marco de referencia es un sistema de coordenadas mas una escala de tiempo.

Problemas:

o 1.-

Datos

, , ,

a. Altura máxima a la que va a llegar.

Utilizamos:

Sustituimos:

b. Velocidad con la que ha sido lanzado.

Utilizamos:

Sustituimos los valores ya dados:

Despejamos:

c. Tiempo que tarda en llegar a la altura máxima.

Vy=0 ya que al llegar a la altura máxima se detiene la partícula.

d. Tiempo que tarda en caer.

El tiempo que se dura una partícula en subir es el mismo que se dura al bajar, por tanto:

o 2.-

Datos:

, , , , , ,

a. Velocidad que lleva a los 3 s.

Utilizamos:

Sustituimos:

b. Altura máxima que puede alcanzar.

Utilizamos:

Sustituimos:

c. Tiempo que tarda en llegar a esa altura.

Sabemos que al llegar a la altura máxima la velocidad desaparece, por tanto:

Utilizamos:

Sustituimos:

...