Lanzamiento de proyectiles, ejercicios prácticos

Propuestos para el parcial I. Cinemática de la partícula en una Dimensión.

1. El tripulante de un globo aerostático, que sube verticalmente con velocidad constante de 5m/s, suelta un saco de arena cuando el globo esta a 40m sobre el suelo. (Ver figura) el saco esta en caída libre. Calcule: a) su posición y velocidad a los 0,250s después de soltarse. b) ¿Cuánto tardará el saco en chocar con el suelo? c) ¿con qué rapidez chocará? d) la altura máxima que alcanza el saco sobre el suelo.

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1. Un estudiante lanza un manojo de llaves, verticalmente hacia abajo desde un edificio, con una velocidad de 6m/s. se desprecia la resistencia del aire así que las llaves están en caída libre una vez soltadas. Determine: a) la velocidad que tienen después de caer durante 2s. b) la distancia que tienen en ese lapso. c) la velocidad que tienen después de caer 10m.

1. La catapulta de un portaaviones USS acelera un jet de combate F/Z-18 desde el  reposo a una rapidez de despegue de 173km/h, en una distancia de 107 ft. Suponga aceleración constante. a) calcule la aceleración del avión en m/s2. b) calcule el tiempo necesario para acelerar el avión hasta la rapidez de despegue.

1. Un auto de carreras alcanza una rapidez de 50m/s. en este instante desacelera usando un paracaídas y el sistema de frenado, y queda en reposo 5s mas tarde. Determine: a) la desaceleración del automóvil. b) ¿qué distancia recorre el vehículo después de aplicar los frenos?

1. Si un móvil parte del reposo y alcanza una velocidad de 100m/s durante 25s. ¿cuál sería su distancia total recorrida?, si en los primeros 10s del recorrido llevaba un movimiento uniforme y acelerado, luego siguió con velocidad constante en el tiempo restante.

1. Un automóvil A viaja con una velocidad constante Va y se acerca a otro automóvil B que viaja en la misma dirección con velocidad constante de 72km/h, el conductor del automóvil B ve al automóvil A cuando este todavía está a 60m detrás de él y acelera entonces a 0,75m/s2 para evitar ser alcanzado o golpeado por el auto A. se sabe que lo más próximo que pueden estar A y B es 6m; determínese la velocidad del automóvil A.

1. Un conductor de autos aplica los frenos cuando ve un árbol bloqueando el camino, el auto se detiene en 4,5s, con una aceleración constante de 5,6m/s2. Si cuando aplica los frenos el árbol esta a 50m del auto. a) ¿Golpeará al auto al árbol. b) si lo golpea. ¿Con qué velocidad lo hace?

1. Un adolescente tiene un auto que acelera a 3m/s2 y desacelera a 4,5 m/s2 . en un viaje a una tienda, acelera desde el reposo hasta 12m/s, maneja con velocidad constante durante 5s y luego se detiene momentáneamente en la esquina. Acelera después hasta 18m/s, maneja a velocidad constante  durante 20s, desacelera durante 8/3 de seg; continúa durante 4s a esa velocidad y después se detiene. Determine: a) ¿Cuánto dura el recorrido a la tienda? b) ¿qué distancia total recorre? c) ¿Cuál es la velocidad promedio del viaje?

1. Una persona que conduce un vehículo en la noche por una autopista de pronto ve a cierta distancia un coche parado obstruyendo el paso y frena hasta detenerse con una desaceleración de 5m/s2. Determine: a) la distancia de frenado del vehículo si su velocidad inicial es de 30m/s. b) ¿Cuánto tarda en detenerse?

RESUELTO DE MOVIMIENTO PARABOLICO.

1. Desde el borde de un acantilado de 150m, se dispara un proyectil con una velocidad inicial de 180m/s, a un ángulo de 30° con la horizontal. Despreciando la resistencia del aire, determínese: a) la distancia horizontal del cañón al punto donde el proyectil pega el suelo, b) la máxima elevación que alcanza el proyectil respecto al suelo.

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Solución:

Para iniciar es importante hacer énfasis en que se deben estudiar de forma separadas los movimientos vertical y horizontal.

Movimiento vertical: es un movimiento uniformemente acelerado, con aceleración de la gravedad constante; entonces

Colocamos el origen en el cañón, que se encuentra en el borde del acantilado,

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