MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES

COLEGIO DE LA SALLE
LA PAZ 2015
MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES
NOTA REALIZAR LA PRÁCTICA EN EL CUADERNO DE FISICA, REDONDEE A LA CENTESIMA
1. Un estudiante lanza horizontalmente una pelota desde una altura de 21,1 m, Otro estudiante que se encuentra
en el suelo a 10 m de distancia, agarra la pelota a una altura de 1,50 m arriba del suelo.
a. ¿Cuál es la velocidad inicial de la pelota?. Sol.
b. El ángulo que forma la pelota con la horizontal cuando lo agarra. Sol.
2. En un restaurante local, un cliente desliza un tarro de coca cola vacío sobre el mostrador para que el cantinero lo
vuelva a llenar. Este está distraído momentáneamente y no ve que el tarro se desliza sobre el mostrador y
golpea el piso a 1,5 m de la base del mostrador. Si la altura del mostrador es de 0,7 m.
a. ¿Con qué velocidad sale disparado el tarro del mostrador?. Sol.
b. ¿Cuál es el ángulo que forma justo antes de que golpee el piso? Sol.
3. Se ha dicho que en su juventud, George Washington lanzó un dólar de plata a una orilla a otra, de un río.
Suponiendo que el río tenía un ancho de 75 m. (considere un ángulo ideal 45°)
a. ¿Qué rapidez inicial fue necesaria imprimirle a la moneda para que cruzara el río?. Sol.
b. ¿Cuánto tiempo estuvo la moneda en el aire? Sol.
4. Un balón de fútbol que descansa sobre el suelo es impulsado con un ángulo de 60° con respecto a la horizontal,
con una velocidad inicial de 25,0 m/s.
a. ¿Cuál es la altura máxima alcanzada por la pelota?. Sol.
b. ¿Cuál es su alcance? Sol. m
5. Una manguera que se encuentra tendida en el piso lanza una corriente de agua hacia arriba, en un ángulo de
50° con la horizontal. La rapidez del agua es de 15 [m/s] cuando sale de la manguera.
a. El tiempo que emplea en llegar a la pared. Sol.
b. A que altura golpeará sobre una pared que se encuentra a 4 [m] de distancia?. Sol.
6. Cuál es la velocidad vertical del proyectil, si la velocidad inicial es de 100 [m/s] y ángulo de elevación de 60°
después de haber transcurrido 10[s]. Sol. -11,40[m/s]
7. Se lanza horizontalmente una pelota desde la parte superior de un edificio que tiene 35 m de alto. La pelota
choca contra el piso en un punto que se encuentra a 80 m de la base del edificio. Calcular: a) El tiempo que la
pelota se encuentra en el aire, b) Su velocidad inicial, c) Las componentes x e y de la velocidad precisamente
antes de que choque contra el suelo. Sol. a) 2,67 s, b) 29,9 m/s, c) (29,9x - 26,2y) m/s
8. Un camión de tres metros dé alto parte desde el reposo y acelera a razón
de 0,5 m/s2 durante un minuto y medio. En la carrocería del camión viaja
una persona, como se muestra en la figura. Si el camión se detiene
súbitamente, ¿A qué distancia del camión caerá el descuidado pasajero?.
Sol. 35,1 m
9. Un cuerpo, con una rapidez inicial de 40 [m/s], se proyecta hacia arriba desde el nivel del piso, con un ángulo de
50° con la horizontal, a) Cuánto tiempo transcurrirá antes de que el cuerpo golpee el suelo?, a que distancia del
punto de partida golpeará el suelo? c) demuestre cual será el ángulo con la horizontal con el cual realizará el
choque?. Sol. a) 6,3[s]. b) 161 [m]. c) 50°
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10. Durante la Primera Guerra Mundial, los alemanes tenían un cañón llamado Big Bertha que se usó para
bombardear París. La bala tenía una rapidez inicial de 1700 m/s (aproximadamente 5 veces la rapidez del
sonido) a una inclinación inicial de 55° de la horizontal. Para dar en el blanco, se hicieron algunos ajustes para
considerar la resistencia del aire y otros efectos. Si se ignoran estos efectos, a) ¿Cuán lejos pegó la bomba? b)
¿Cuánto tiempo estuvo en el aire? Sol. a) 277,114 km, b) 284,196 s
11. Una bola, rueda en una mesa de 1,0[m] de altura, cae al suelo a una distancia de 4[m] del borde del pie de la
mesa. ¿Cuál es la velocidad de la bola en el momento de salir del borde de la mesa? Sol. 8,89 m/s.
12. Un soldado a cargo de un
cañón divisa un tanque
enemigo que avanza hacia el
30°
cañón con una velocidad
constante de 36 km/h.
cuando el Tanque se
encuentra a una distancia de 4,5 km, el cañón dispara un proyectil con 160 m/s de velocidad y una inclinación de
30°con respecto con la horizontal. Desafortunadamente el proyectil no alcanza al tanque. Cuanto tiempo debió
esperar el soldado para disparar y hacer blanco sobre el tanque?. Sol. 3,4566 min
13. Un obús de artillería con una velocidad en la boca de 125 m/s, es disparado con
un ángulo de 35° con respecto con la horizontal. Si el obús explota 10 s después
de haber sido proyectado. En donde ocurrirá la explosión, citar el par ordenado,
además indicar si la explosión es de subida o de bajada. Sol 1024 y 227 m de
bajada
35°
14. Mediante un cañón situado a 140 m de altura en un cerro, se
dispara un proyectil con velocidad de 90 m/s y un ángulo de
elevación de 20°. En sentido contrario se acerca un carro
blindado con velocidad constante. Si en el instante del disparo
la distancia entre el pie del cerro y el móvil es de 900 m, cual
será la velocidad uniforme del carro para ser impactado por el
proyectil. Sol. 11,78 m/s
15. Una pelota de fútbol se patea con una velocidad de 64 pies/s, con un ángulo de proyección de 40º. Un jugador
que se encuentra en el mismo plano
horizontal a una distancia de 180 pies
comienza en el mismo instante a
correr al encuentro de la pelota cn
movimiento uniforme. ¿Cuál deberá
ser su velocidad para coger a ésta, en el momento en que toque el piso?. Sol. 21,01 pies/s
16. Se dispara un proyectil con una velocidad inicial de 50 m/s, formando un
ángulo de tiro de 53° Se observa que, al caer a tierra pasa justo rozando el
borde de un precipicio de 200 m de altura. Hallar: a) el alcance horizontal
total, b) tiempo que permanece en el aire. Sol. 347m. 11,65 [s].