Grado 10 - EJERCICIOS RESUELTOS DE FISICA 1

CINEMÁTICA
Resolver:
1) Un cohete parte del reposo con aceleración constante y logra alcanzar en 30 s una
velocidad de 588 m/s. Calcular:
a) Aceleración.
b) ¿Qué espacio recorrió en esos 30 s?
2) Un móvil que se desplaza con velocidad constante aplica los frenos durante 25 s y
recorre 400 m hasta detenerse. Calcular:
a) ¿Qué velocidad tenía el móvil antes de aplicar los frenos?
b) ¿Qué desaceleración produjeron los frenos?
3) ¿Cuánto tiempo tardará un móvil en alcanzar una velocidad de 60 km/h, si parte del
reposo acelerando constantemente con una aceleración de 20 km/h²?
4) Un móvil parte del reposo con una aceleración de 20 m/s² constante. Calcular:
a) ¿Qué velocidad tendrá después de 15 s?
b) ¿Qué espacio recorrió en esos 15 s?
5) Un auto parte del reposo, a los 5 s posee una velocidad de 90 km/h, si su aceleración
es constante, calcular:
a) ¿Cuánto vale la aceleración?
b) ¿Qué espacio recorrió en esos 5 s?
c) ¿Qué velocidad tendrá los 11 s?
6) Un motociclista parte del reposo y tarda 10 s en recorrer 20 m. ¿Qué tiempo
necesitará para alcanzar 40 km/h?
7) Un móvil se desplaza con MUV partiendo del reposo con una aceleración de 51840
km/h², calcular:
a) ¿Qué velocidad tendrá los 10 s?
b) ¿Qué distancia habrá recorrido a los 32 s de la partida?
c) Representar gráficamente la velocidad en función del tiempo.
8) Un automóvil parte del reposo con una aceleración constante de 30 m/s²,
transcurridos 2 minutos deja de acelerar y sigue con velocidad constante, determinar:
a) ¿Cuántos km recorrió en los 2 primeros minutos?
b) ¿Qué distancia habrá recorrido a las 2 horas de la partida?
Desarrollo:
1) Datos:
v0 = 0 m/s
vf = 588 m/s
t = 30 s
Ecuaciones:
(1) vf = v0 + a.t
(2) x = v0.t + a.t²/2
a) De la ecuación (1):
vf = v0 + a.t vf = a.t a = vf/t
a = (588 m/s)/ (
a = 19,6 m/s²
b) De la ecuación (2):
x = v0.t + a.t²/2 x = a.t²/2 x = (19,6 m/s²).(30 s)²/2
x = 8820 m.
2) Datos:
t = 25 s
x = 400 m
vf = 0 m/s
Ecuaciones:
(1) vf = v0 + a.t
(2) x = v0.t + a.t²/2
a) De la ecuación (1):
vf = v0 + a.
-v0/t (3)
0
Reemplazando (3) en (2):
x = v0.t + a.t²/2 x = v0.t + (-v0/t).t²/2
x = v0.t - v0.t/2 x = v0.t/2 v0 = 2.x/t
v0
v0 = 32 m/s
b) De la ecuación (3):
a = (-32 m/s)/(25 s) a = -1,28 m/s²
3) Datos:
v0 = 0 km/h
vf = 60 km/h
a = 20 km/h²
Aplicando:
vf = v0 + a.t vf = a.t t =vf/a
t = (60 km/h)/ (20 km/h²) t = 3 h
4) Datos:
v0 = 0 m/s
a = 20 m/s²
t = 15 s
Ecuaciones:
(1) vf = v0 + a.t
(2) x = v0.t + a.t²/2
a) De la ecuación (1):
vf = (20 m/s
vf = 300 m/s
b) De la ecuación (2):
x = v0.t + a.t²/2 x = a.t²/2 x = (20 m/s²).(15 s)²/2 x = 2250 m
5) Datos:
v0 = 0 km/h = 0 m/s
vf = 90 km/h = (90 km/h).(1000 m/1 km).(1 h/3600 s) = 25 m/s
t=5s
Ecuaciones:
(1) vf = v0 + a.t
(2) x = v0.t + a.t²/2
a) De la ecuación (1):
vf = a.t t =vf/a
a = (25 m/s)/ (5 s) a = 5 m/s²
b) De la ecuación (2):
x = v0
c) para t = 11 s aplicamos la ecuación (1):
x = 62,5 m
vf = (5 m/s²).(11 s) vf = 55 m/s.
6) Datos:
v0 = 0 m/s
t = 10 s
x = 20 m
vf2 = 40 km/h = (40 km/h).(1000 m/1 km).(1 h/3600 s) = 11,11 m/s
Ecuaciones:
(1) vf = v0 + a.t
(2) x = v0.t + a.t²/2
De la ecuación (1):
vf
f/a (3)
Reemplazando (3) en (2):
x = (vf/t).t²/2 x = vf.t/2 vf = 2.x/t
vf
f = 4 m/s
Con éste dato aplicamos nuevamente la ecuación (1):
a = (4 m/s)/ (
Finalmente con la aceleración y la velocidad final dada:
vf2 = v0 + a.t vf2 = a.t t = vf2/a
t = (11, 11 m/s)/ (0, 4 m/s²) t = 27, 77 s
7) Datos:
v0 = 0 km/h = 0 m/s
a = 51840 km/h² = (51840 km/h²).(1000 m/1 km).(1 h/3600 s).(1 h/3600 s) = 4 m/s²
t1 = 10 s
t2 = 32 s
Ecuaciones:
(1) vf = v0 + a.t
(2) x = v0.t + a.t²/2
De la ecuación (1):
vf
vf = 40 m/s
De la ecuación (2):
x = 2048 m
c)
8) Datos:
v0 = 0 m/s
a = 30 m/s²
t1 = 2 min = 120 s
t2 = 2 h = 7200 s
Ecuaciones:
(1) vf = v0 + a.t
(2) x = v0.t + a.t²/2
a) De la ecuación (2):
x = 216 km
b) De la ecuación (1) hallamos la velocidad a los 2 min:
vf
f = 3600 m/s
Pero vf = v0 para la segunda parte y para un tiempo de:
t = t2 - t1 t = 7200 s - 120 s t = 7080 s
x = v.t x = (3600 m/s).(7080 s) x = 25488000 m x = 25488 km