F1. Guia 1. Cinematica

Física 1
Instituto Superior Octubre. Tecnicatura Superior en Higiene y Seguridad en el trabajo.
Unidad 1. Mecánica de sólidos
Guía 1. Cinemática
A. Problemas iniciales
1) Calcular la velocidad del agua en una tubería
que corre los 120 m en 12 s.
Solución: 10 m/s
2) Calcular el tiempo que demora un automóvil
en recorrer 800 m, con una velocidad media
de 20 m/s.
Solución: 40 s
3) Un tractor se mantiene a velocidad de 8 m/s
constantemente por una ruta durante 35 minutos. Calcular la distancia que recorrió.
Solución: 16,8 Km
4) Un automóvil que llevaba una velocidad de 4
m/s acelera durante 6 s y adquiere una velocidad de 22 m/s. Calcular su aceleración.
Solución: 3 m/s2
5) Un coche inicia un viaje de 495 Km. a las ocho
y media de la mañana con una velocidad media de 90 Km/H ¿A qué hora llegará a destino?
Solución: a las dos de la tarde.
6) Un automóvil tiene una velocidad de 2 m/s y
una aceleración de 4 m/s2. ¿Cuánto tardará
en alcanzar la velocidad de 26 m/s?
Solución: 6 s
7) Una grúa levanta una carga que estaba en el
suelo. Si durante 2 s adquirió aceleró a 3 m/s 2
¿A qué velocidad llegó?
Solución: 6 m/s
8) Un corredor en una carrera de 100 m llanos,
aceleró a 5 m/s2 apenas empezó la carrera.
Calcular la velocidad que alcanzó y la distancia que recorrió en los primeros 2 s.
Solución: 10 m/s
9) Un camión que estaba estacionado tomó una
aceleración constante y al cabo de 4 s tenía
una velocidad de 20 m/s. Calcular la aceleración y la distancia que recorrió en ese tiempo.
Solución: a = 5 m/s2 d = 40 m
10) Un avión carreteaba a 28 m/s y al cabo de 6 s
disminuyó a 16 m/s. Calcular su aceleración y
la distancia que recorrió.
Solución: a = –2 m/s2 d = 132 m
11) Un tren que viajaba a 15 m/s adquirió una
aceleración de –3 m/s2 durante 2 s. Calcula su
velocidad final y la distancia que recorrió.
Solución: vf = 9 m/s d = 24 m
12) Una locomotora necesita 10 s para alcanzar
su velocidad normal que es 60 Km/H. ¿Qué
aceleración deberá tener y qué espacio deberá recorrer antes de alcanzar esa velocidad?
Solución: a = 1,67 m/s2 d = 83,3 m
13) Un automóvil posee una velocidad inicial de
12 m/s y una aceleración de 2 m/s2 ¿Cuánto
tiempo tardará en adquirir una velocidad de
144 Km/H?
Solución: 14 s
14) Una tortuga se mueve a 8 cm/s y camina en
línea recta con una aceleración de 2 cm/s 2.
Calcular el tiempo que tarda en recorrer 2,10
m.
Solución: 11 s
15) Un motorista va a 72 Km/H y apretando el
acelerador consigue al cabo de 1/3 de minuto, la velocidad de 90 Km/H. Calcular su aceleración media y el espacio recorrido en ese
tiempo.
Solución: a = 0,25 m/s2 d = 450 m
16) Para despegar, un avión debe recorrer 1000
m de la pista y haber alcanzado los 120
Km/H. Calcular la aceleración y el tiempo necesarios si partió del reposo
Solución: a = 0,56 m/s2 t = 60 s
17) Se cae una llave inglesa de una pasarela.
a) ¿Al cabo de cuánto tiempo su velocidad será de 45 Km/H?
b)¿Qué distancia habrá recorrido?
Solución: t = 1,28 s d = 7,98 m
18) Desde lo alto de una torre se cae un ladrillo
que tarda 8 s en llegar al suelo.
a) ¿Qué velocidad habrá alcanzado al llegar al
suelo en Km/H?
b)¿Qué altura tenía la torre?
Solución: vf = 282 Km/H d = 314 m
19) Desde la terraza de un rascacielos de 1200 m
de altura se lanza una piedra con velocidad
de 5 m/s, hacia abajo. Calcular el tiempo que
tarda en llegar al suelo, y la velocidad con
que choca contra el suelo.
Solución: t = 15,1 s vf = 153 m/s (551 Km/H)
20) Se dispara verticalmente un proyectil hacia
arriba y vuelve al punto de partida al cabo de
10 s. Hallar la velocidad con que se disparó y
la altura alcanzada.
Solución: vi = 49 m/s d = 122,5 m
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Guía 1. Cinemática
Problemas adicionales
21) Un camión aceleró a 5 m/s2 durante 6 s y
alcanzó una velocidad de 40 m/s. Calcular su
velocidad inicial.
Solución: 10 m/s
22) Se deja correr un cuerpo por un plano inclinado de 18 m de longitud. La aceleración del
móvil es de 4 m/s2. Calcular el tiempo que
tarda el móvil en recorrer la rampa y la velocidad que lleva al finalizar el recorrido inclinado.
Solución: t = 3 s v = 12 m/s
23) La velocidad de un vehículo es de 108 Km/H y
en 5 segundos reduce la velocidad a 72
Km/H. Calcular el tiempo que tardó en pararse.
Solución: t = 15 s d = 225 m
24) Un paracaidista caía a 20 cm/s. ¿Cuál será su
velocidad cinco segundos después y qué espacio habrá recorrido en ese tiempo?
Solución: vf = 49,2 m/s d = 124 m
25) En ocho segundos, un avión que estaba estacionado ha conseguido una velocidad de 72
m/s. ¿Qué espacio deberá recorrer para alcanzar una velocidad de 108 m/s desde el lugar en el que estaba estacionado?
Solución: 648 m
26) Cuando aterriza, un avión llega con 100 km/h
y recorre 1.200 m. a lo largo de la pista antes
de detenerse. Calcular el tiempo que tarda en
detenerse.
Solución: t = 86,4 s
27) Lanzamos verticalmente hacia arriba un proyectil con una velocidad de 900 Km/H. Calcular
a) El tiempo que tarda en alcanzar la altura
máxima y la altura alcanzada.
b)El tiempo que tarda en alcanzar 1 Km de altura.
Solución: a) 25,51 s 3,19 Km b) 4,38 s y 46,7
Velocidades características
 Espermatozoide: 0,1 mm/s
 Caracol: 6 mm/s
 Cucaracha: 7 cm/s
 Corrientes oceánicas: 1 m/s
 Caminar: 2 m/s
 Correr: 10 m/s
 Tiburón: 15 m/s




28) Si tuviéramos que lanzar un llavero hasta una
altura de 5 m, ¿Con qué velocidad se deberá
lanzar? ¿Cuánto tiempo tardará en caer de
nuevo a tierra?
Solución: vi = 9,90 m/s t = 2,02 s
29) Una bombilla cae del techo de un tren que va
a 40 Km/H. Calcular el tiempo que tarda en
caer si el techo dista del suelo 2,4 metros.
Solución: 0,7 s
Problemas opcionales
30) Del techo de un ascensor que dista 2 m del
suelo, se desprende un tornillo en el momento mismo del arranque del ascensor que
sube con una velocidad constante de 1 m/s.
Calcular
a) La distancia a la que estará el tornillo del
suelo 0,5 s. después de iniciada la subida.
b)Tiempo que tardará en tocar el suelo.
c) La velocidad con la que llega al suelo.
Solución: d = 1,22 m t = 0,64 s vf = 6,26 m/s
31) Un deportista sale de su casa en bici a las seis
de la mañana. Al llegar a un cierto lugar, se le
estropea la bici y ha de volver andando. Calcular a qué distancia ocurrió el percance sabiendo que las velocidades de desplazamiento han sido de 30 Km/H en bici y 6 Km/H andando y que llegó a su casa a la una del mediodía.
Solución: 30 km
32) Un deportista recorre una distancia de 1.000
km, parte en moto y parte en bici. Sabiendo
que las velocidades han sido de 120 Km/H en
la moto y 20 Km/H en bici, y que el tiempo
empleado ha sido de 15 horas calcular los recorridos hechos en moto y en bici.
Solución: la moto 840 km y la bici 160 km.
Guepardo: 30 m/s (100 Km/h)
Halcón: 100 m/s (360 Km/h)
Avión: 200 m/s (720 Km/h)
Sonido en el aire: 340 m/s
(1 224 Km/h)
 Rotación de la tierra: 463 m/s
(1 667 Km/h)






Bala: 700 m/s (2 520 Km/h)
Satélite artificial: 7,5 Km/s
Traslación del sol: 19,4 Km/s
Traslación de la Tierra: 30 Km/s
Galaxia: 600 Km/s
La luz: 300 000 km/s