Con qué velocidad promedio viaja?

Fis101M
Guia de Problemas 1
Problema 1: Un automóvil recorre 150 km en 2 horas.
a) ¿Con qué velocidad promedio viaja?
b) ¿Qué se puede decir de la velocidad instantánea?
(R: (a) 75 km/h (b) nada)
Problema 2: Un automóvil viaja a 40 km/h por 0,5 h, luego a 60 km/h por 1 h y
finalmente a 80 km/h por 45 minutos.
a) ¿Cuál es la distancia recorrida?
b) ¿Cuál es la velocidad promedio?
(R: (a) 140 km (b) 62,2 km/h)
Problema 3:
a) Haga un gráfico velocidad/tiempo del problema 2.
b) Haga un gráfico distancia recorrida/tiempo del mismo problema.
c) ¿Qué representa la pendiente de cada recta en el tramo?
Problema 4: Un auto se acelera de 30 km/h a 60 km/h en 30 s.
a) ¿Cuál es el valor de la aceleración en m/s2?
b) ¿Cuál es la velocidad promedio durante ese período de aceleración?
c) ¿Cuánta distancia recorrió el auto durante ese período?
(R. (a) 0,28 m/s2 (b) 45 km/hr (c) 375 m)
Problema 5: Un cuerpo que se mueve con una velocidad de 10 m/s es uniformemente
desacelerado hasta detenerse dentro de una distancia de 20 m.
a) ¿Cuál es el valor de la aceleración?
b) ¿Cuánto tiempo viaja antes de detenerse?
(R: (a) -2,5 m/s2 (b) 4 s)
Problema 6: Se deja caer una pelota de una altura de 21 m sobre una superficie dura.
La pelota rebota y sube 5 m.
a) ¿Cuál es la velocidad de la pelota al tocar el suelo?
b) ¿Cuál es la velocidad con que escapa del suelo en el rebote?
(R:(a) 20,3 m/s (b) 9,9 m/s)
Problema 7: Un auto viaja con una rapidez constante de 15 m/s. Después de 20
minutos el auto pasa por un semáforo rojo y sigue con la misma rapidez. Un carabinero
que está en su patrulla estacionado junto al semáforo, ve el auto e inmediatamente
comienza a acelerar con una aceleración constante de 1,5m/s2, hasta que alcanza al
auto.
a) ¿Cuál es la rapidez del auto en km/hora?
b) ¿Cuál es la distancia que viaja el auto antes de pasar el semáforo?
c) ¿Cuál es la velocidad de la patrulla 3.0s después de comenzar a acelerar?
d) ¿Cuánto tiempo tarda la patrulla en alcanzar al auto?
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(R: (a) 54 km/h (b)18 km (c)4,5m/s (d)20 s)
Problema 8: Una piedra es lanzada desde el techo de un edificio con una velocidad
inicial de 20.0 m/s en línea recta hacia arriba. El edificio tiene una altura de 60m. (Use
g=10m/s2).
a) ¿Cuál es el tiempo en el que la piedra alcanza a su máxima altura?
b) ¿Cuál es la rapidez con la que golpe el suelo?
(R: (a) 2s (b) 40m/s )
Problema 9: Un objeto se desplaza de un punto P1 a un punto P2. El desplazamiento
requiere moverse 2 m en la dirección x y 3 m en la dirección y.
a) ¿Cuál es la distancia entre P1 y P2?
b) Si el objeto se demora 3 s en ir de P1 a P2, ¿Cuál es la velocidad en la dirección x y
cuál es en la dirección y?
c) ¿Cuál es el valor del módulo de la velocidad resultante? (velocidad entre P1 y P2).
(R: (a) 3,6 m, (b) Vx= 0,67 m/s ; Vy = 1 m/s (c) 1,2 m/s)
Problema 10: Un avión viaja en vuelo horizontal y en dirección Norte-Sur, a 720 km/h
con respecto al aire. Repentinamente empieza soplar un viento con velocidad 80 km/h
con respecto al suelo, en la dirección Este-Oeste. Transcurridos 20 minutos después
de empezó soplar el viento,
(a) ¿Cuánto ha desviado el avión de su trayectoria original?
(b) ¿A qué distancia, medida sobre el suelo, se encuentra el avión respecto al punto en
el cual empezó a soplar el viento?
(R: (a) 26,67 km (b) 241,5 km)
Problema 11: Si se tira una pelota con una velocidad vertical de 20 m/s y horizontal de
3 m/s.
a) ¿A qué distancia de la persona cae?
b) Alguien que se encuentra a 12 m del lugar de donde cae la pelota, ¿a qué velocidad
debe correr para alcanzarla en el momento que cae al suelo? (Use g = 10m/s2)
(R: (a) 12 m (b) 3 m/s )
Problema 12: Un cuerpo se mueve con la velocidad v, resultante de la suma de dos
velocidades, v1 y v2 las cuales tienen componentes v1x = 1, v1y = 2, v2x = 2, v2y = 1.
(a)¿Cuáles son los valores de las componentes de v?
(b)¿Cuál es la magnitud de la velocidad?
(c)¿Cuál es la dirección de la velocidad?
(R: (a)vx = 3, vy = 3 ; (b) 4,2 m/s (c) 45° con respecto al eje x.)
Problema 13: Se batea una pelota de beisbol y 3 s más tarde es capturada a 30 m de
distancia. Suponiendo que la pelota se batea a la misma altura que se atrapa (1 m).
a) Calcule la mayor altura que alcanza desde esa distancia.
b) Calcule el valor de las componentes verticales y horizontales de la velocidad inicial
que se le dio.
(R: (a) 11,0 m; (b)vx = 10 m/s; vy = 14,7 m/s )
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