Cinemática 2D

Cinemática 2D
MULTIPLE CHOICE. Choose the one alternative that best completes the statement or answers the question.
1) Un proyectil se enciende en el tiempo t = 0.0s, desde un punto 0 al borde de un acantilado, con las
componentes de velocidad inicial ox = 90 m/s y oy = 900 m/s. El proyectil se eleva, luego cae en
1)
el mar en el punto P. El tiempo de vuelo del proyectil es de 225.0 s.
Figura 3.5a
ox = 90 m/s
oy = 900 m/s
En la Figura 3.5a, la magnitud de la velocidad en el tiempo t = 15.0 s corresponde a:
A) 753 m/s
B) 1051 m/s
C) 754 m/s
D) 758 m/s
E) 1047 m/s
Figura 3.4
2) En la Figura 3.4 se muestra la trayectoria de cuatro obuses de artillería. Cada uno fue disparado
con la misma velocidad. ¿Cuál de ellos estuvo en el aire durante más tiempo?
A) C
B) D
C) A
D) B
E) Todos estuvieron en el aire durante el mismo tiempo.
2)
3) A motorcycle stunt rider wants to jump a 179. m wide canyon. He arranges a ramp on one side so
he will be launched pointed 30.° above the horizontal. What minimum speed will be needed to just
reach the other side?
A) 40. m/s
B) 35. m/s
C) 45. m/s
D) 30. m/s
E) 25. m/s
3)
4) Una niña dispara una flecha desde lo alto de un acantilado. Inicialmente la flecha se encuentra en
un punto a 85 metros sobre el nivel del suelo. La flecha es disparada con un ángulo de 30° sobre la
horizontal con una velocidad de 36.5 m/s. ¿A que distancia de la base del acantilado aterrizará la
flecha?
A) 149 m
B) 85.3 m
C) 118 m
D) 203 m
E) 144 m
4)
5) A plane flying horizontally at a speed of 50 m/s and at an elevation of 160 m drops a package, and
2.0 s later it drops a second package. How far apart will the two packages land on the ground if air
resistance is negligible?
A) 180 m
B) 320 m
C) 160 m
D) 100 m
5)
6) An athlete competing in the long jump leaves the ground with a speed of 9.14 m/s at an angle of
55° with the vertical. What is the length of the athlete's jump if air resistance is of no significance?
A) 0.88 m
B) 8.0 m
C) 17 m
D) 4.0 m
E) 12 m
6)
7) ¿Cuál de los enunciados siguientes es correcto?
A) Todos los puntos sobre un disco rotatorio tienen la misma velocidad angular
B) El vector suma de la aceleración tangencial y de la aceleración centrípeta pueden ser cero en
un punto sobre un disco que gira.
C) Todos los puntos sobre un disco rotatorio tienen la misma velocidad lineal.
D) Todos los puntos de un disco que gira experimetan la misma aceleración radial.
E) Todos los puntos sobre el neumático de un automóvil tienen aceleración cero si el carro se se
mueve a velocidad lineal constante.
7)
Figura 3.2
8) En la Figura 3.2 suponga la situación que se relata. Una vez en un circo de Alemania, ví un truco en
el que un payaso salió disparado de un cañón ubicado detrás de un carro de bomberos de juguete
que se alejaba de él rapidamente. El payaso de 60 kg de masa, sale disparado con una velocidad o
8)
9) A plane has an eastward heading with an airspeed of 156 m/s. A 20.0 m/s wind is blowing
southward at the same time as the plane is flying. The velocity of the plane relative to the ground is
A) 155 m/s at an angle 7.36° east of south.
B) 157 m/s at an angle 7.31° south of east.
C) 157 m/s at an angle 7.36° south of east.
D) 157 m/s at an angle 7.31° east of south.
E) 155 m/s at an angle 7.36° south of east.
9)
en el mismo instante que el carro de bombreros comienza a moverse alejandose de él. El carro de
bomberos avanza con una aceleración constante de g/4. El carro de bomberos está 5 metros
delante del payaso cuando parten. Asumir que el payaso aterriza a la misma altura con la que es
disparado. El cañón hace un ángulo con la horizontal, donde sen = 4/5 y cos = 3/5. ¿Con que
velocidad debe dejar el payaso el cañón para aterrizar en el camión?
A) 2.15 m/s
B) 6.50 m/s
C) 8.75 m/s
D) 4.43 m/s
E) 4.85 m/s
10) A projectile is fired from ground level on a horizontal plain. If the initial speed of the projectile is
now doubled, and we neglect air resistance,
A) its range will decrease by a factor of four.
B) its range will double.
C) its range will quadruple.
D) its range will be increased by 2.
E) its range will be decreased by a factor of two.
10)
Figura 3.3
11) En la Figura 3.3, dos balas son disparadas simultáneamente de forma paralela y asecendente a un
plano inclinado. Las balas tienen masas distintas y velocidades iniciales diferentes. ¿Cuál es la que
puede impactar primero al plano inclinado?
A) Ambas impactan al plano al mismo tiempo
B) La más lenta.
C) La más ligera.
D) La más pesada.
E) La más rápida.
11)
Figura 3.6
Un generador eólico de granja usa un propulsor de dos láminas montado en una torre a una altura de 20 m. La longitud de
cada lámina de propulsión es de 12 m. La punta de la propela se rompe cuando se encuentra en posición vertical. En ese
instante, el periodo del movimiento de la propela es de 1.2 s. Los fragmentos vuelan horizontalmente, caen, golpean la tierra
en el punto P.
12) En la Figura 3.6, la distancia desde la base de la torre hasta el punto donde los fragmentos
golpearon contra el suelo corresponde a:
A) 120 m
B) 130 m
C) 150 m
D) 140 m
E) 160 m
12)
13) La coordenadas x e y de una partícula en movimiento, como función del tiempo, están dadas por:
x = 5t2 - 8t + 6
y = 2t3 - 3t2 - 12t -3
13)
Las componentes x e y de la velocidad promedio, en el intervalo desde t = 0.0 s hasta t = 4.9 s,
corresponden a:
A) x = -41 m/s, y = 102.66 m/s
B) x = 41 m/s, y = 107.56 m/s
C) x = 16.5 m/s, y = 21.32 m/s
D) x = 18 m/s, y = 21 m/s
E) x = -16.5 m/s, y = 21.32 m/s
14) A projectile is fired from ground level with a speed of 150 m/s at an angle 30° above the horizontal
on an airless planet where g = 10.0 m/s2 . What is the horizontal component of its velocity after 4.0
s?
A) 150 m/s
B) 38 m/s
C) 75 m/s
D) 35 m/s
E) 130 m/s
14)
Figura 3.1
15) Un proyectil es disparado desde el orígen (en y = 0 m) como se muestra en la figura. Las
componentes de la velocidad inicial son V0x = 480 m/s y V0y = 84 m/s. El proyectil alcanza su
altura máxima en el punto P, después desciende e impacata a la tierra en el punto Q. En la Figura
3.1, la componente y de la velocidad del proyectil en el punto P corresponde a:
A) +80 m/s
B) cero
C) -170 m/s
D) +170 m/s
E) -80 m/s
15)
16) Un proyectil es disparado desde el orígen (en y = 0 m) como se muestra en la figura. Las
componentes de la velocidad inicial son V0x = 980 m/s y V0y = 82 m/s. El proyectil alcanza su
altura máxima en el punto P, depués desciende e impacta contra el suelo en el punto Q. En la
Figura 3.1, la componente x de la velocidad del proyectil en el punto P corresponde a:
A) 245 m/s
B) 735 m/s
C) 980 m/s
D) cero
E) 490 m/s
16)
17) ¿Cuál de las ideas siguientes es auxiliar en la comprensión del movimiento de un proyectil?
17)
A)
B)
C)
D)
E)
2
x +
2
y = constante.
La velocidad del objeto es cero en el punto de máxima elevación.
La aceleración es + g cuando el objeto está ascendiendo y - g cuando cae.
El movimiento horizontal es independiente del movimiento vertical.
En ausencia de fricción la trayectioria dependerá de la masa del objeto así como de su
velocidad inicial y ángulo de lanzamiento.
18) Una nadadora de larga distancia es capaz de nadar a través de aguas tranquilas a 4km/h. Ella
desea nadar desde Port Angeles, WA directo al norte de Victoria, B.C., una distancia de 50 km. Una
corriente oceánica fluye através del Estrecho de Juan de Fuca de oeste a este a 3 km/h. ¿En que
dirección debería ella nadar para hacer la travesía a lo largo de una línea recta entre las dos
ciudades?
A) 41° al este del norte
B) 37° al oeste del norte
C) 37° al este del norte
D) 41° al oeste del norte
E) 49° al oeste del norte
18)
19) The horizontal and vertical components of the initial velocity of a football are 16 m/s and 20 m/s
respectively. If there is no air resistance, how long does it take the football to reach the top of its
trajectory?
A) 2.0 s
B) 3.0 s
C) 4.0 s
D) 5.0 s
E) 1.0 s
19)
20) A projectile is launched with an initial velocity of 80 m/s at 30° above the horizontal. Neglecting air
resistance, what is horizontal component of the projectile's acceleration?
A) 80 m/s2
B) 69 m/s2
C) 0 m/s2
D) 40 m/s2
E) 9.8 m/s2
20)