EJERCICIOS DE EXTENSIÓN 1. Una persona debe llegar a un determinado lugar a las 12 h y observa que caminando a razón de 3 km/h llega 5 horas después y caminando a 6 km/h llega 5 horas antes. ¿Con qué velocidad debe caminar para llegar a las 12 horas? Solución: La longitud del camino es el mismo en los tres casos: d = 3 (t + 5) = 6 (t – 5) Resolviendo: t = 15 h ⤍ La longitud del camino será: d = 60 km Para llegar a las 12 h: d 60km km 4 t 15h h 2. Un móvil que va a 15 km/h llega a su destino a la hora “t”. Si va a 10 km/h se demora 2 horas más. ¿A qué velocidad tiene que ir para llegar a la hora (t + 1)? a) 9 km/h b) 10 km/h c) 15 km/h d) 12 km/h e) 20 km/h 3. Un móvil viaja con MRU y debe llegar a su destino a las 7 pm. Si viajara a 40 km/h llegaría 1 hora después y si viajara a 60 km/h llegaría 1 hora antes. ¿Qué velocidad debió llevar para llegar a su destino a la hora fijada? 1er. caso: Si 1 40km/ h ; t1 t 1 d 1t1 40(t 1) ……………… (1) 2do. Caso: Si 2 60km/ h ; t 2 t 1 d 2 t 2 60(t 1) ……………… (2) (1) = (2) 40(t 1) 60(t 1) t 5h 5. Un camino se puede recorrer en 16 horas con cierta velocidad en km/h y se puede recorrer en 6 horas menos aumentando su velocidad en 6km/h, ¿cuál es la longitud del camino? Solución: El espacio recorrido es el mismo: d 1t1 2t 2 16 ( 6)10 ………………….. (1) Resolviendo: 10km/ h En (1): d = 16(10) = 160 km 6. Una persona sale todos los días a la misma hora de su casa y llega a su trabajo a las 9:00 am. Un día se traslada al doble de la velocidad acostumbrada y llega a su trabajo a las 8:00 am. ¿A qué hora sale siempre de su casa? a) 6:00 am b) 6:30 am c) 2.00 am d) 7:00 am e) 5:30 am 7. Una persona sale del punto A en auto a una rapidez de 36 km/h llega a B y desea regresar caminando a 4 km/h. Si todo el recorrido duró 10 horas. ¿Durante qué tiempo estuvo caminando? Solución: Sean t i , t r los tiempos de ida y regreso, y “d” la distancia entre A y B, entonces se cumple: ti t r 10 d d 10 36 4 d = 360/10 = 36 km. Luego, el tiempo que estuvo caminando fue: tr 36 9h 4 8. Dos móviles que parten simultáneamente de una ciudad “A” en la misma dirección con rapideces de 50 km/h y 60 km/h llegan a una ciudad “B” con un intervalo de 20 minutos. ¿Cuál es la distancia entre las dos ciudades? En (1): d = 240 km; 240km 48km / h 5h 4. Un motociclista debe llegar a su destino a las 10 am. Si viaja a 15 km/h llegaría a la 1 pm y si viaja a 40 km/h llegaría a las 8 am. ¿Con qué rapidez debe viajar para llegar a las 10 am exactamente? a) 20 km/h b) 26 km/h c) 24 km/h d) 25 km/h e) 30 km/h Solución: Sea “d” la distancia entre las ciudades A y B, la diferencia de tiempos de los móviles es: (60)(50) d d 20 1 100km h h ; d (10)(3) 50 60 60 3 d = 100 km 9. Dos hermanos salen al mismo tiempo de su 13. Determinar la longitud de un ómnibus sabiendo casa con rapideces de 4 m/s y 5 m/s, con que tarda 4 segundos en pasar delante de un dirección a la universidad. Uno llega un cuarto observador, y 10 segundos por delante de una de hora antes que el otro. Calcular la distancia estación de 30 m de largo. entre la casa y la universidad. a) 10 m b) 15 m c) 20 m d) 25 m a) 8 km b) 9 km c) 18 km d) 20 km e) 30 m e) 22 km 14. Un hombre está parado frente a una montaña a 10. Un ómnibus de 15 m de largo atraviesa un 1700 m, y toca una bocina, luego de qué tiempo túnel con una rapidez constante de 54 km/h. escuchará el eco. (Rapidez del sonido es de 340 Determinar dicho tiempo si atraviesa m/s). totalmente el túnel de 315 m. Solución: El tiempo que demora el sonido, luego Solución: de reflejarse en la montaña, es: El ómnibus ingresa al túnel 2d 2(1700) LOMN t LT El ómnibus atravesará al túnel cuando salga completamente ........... LOMN s dRECORRIDA = V x t 5 ). t 18 (LTUNEL + LOMNIBUS) = VOMN x t = 54( 315 + 15 = 15 t t = 22 s 11. Un ómnibus tarda 10 segundos en pasar un túnel de longitud 30 m con una velocidad constante de 3,5 m/s. Calcular la longitud del ómnibus. a) 2,5 m b) 3 m c) 5m d) 7 m e) 7,5 m 12. Un tren para atravesar un túnel de 900 m demora 76 s y en pasar delante de un observador tarda 16 s. ¿Cuál es la longitud del tren? Solución: Para el observador: ltren (tren )(16) …. (1) Con el túnel: 900 ltren (tren )(76) …. (2) m ; s 340 10s Solución: En la figura, la suma de los tiempos que demora el sonido, luego de reflejarse en las paredes “1” y “2”, es: 2d1 dRECORRIDA De (1) y (2): tren 15 15. Una persona ubicada entre dos paredes emite un grito y recibe el primer eco a los 2 s y el segundo a los 3 s, ¿cuál es la distancia de separación entre las paredes? (La rapidez del sonido en el aire es de 340 m/s). ........... LT s ltren 240m 2d 2 s 5 d1 d 2 d (5)(340) 850 2 d 850m 16. Un joven se dirige a una pared con una rapidez de 5 m/s da un grito y escucha el eco cuando avanza 10 m, la rapidez del sonido en el aire es de 340 m/s, calcular la distancia del joven a la muralla en el instante del grito. El tiempo para el joven y para el sonido es el mismo, de modo que: t 10 d (d 10) 2d 10 5 340 340 2d = (2)(340) + 10 = 690 ⤍ d = 345 m. 17. Un andinista se encuentra entre dos montañas las cuales distan 1000 m. Este sujeto emite un grito y escucha los ecos con una diferencia de 2 s. Calcular la menor distancia a una de las montañas. (Rapidez del sonido es de 340 m/s). a) 415 m b) 500 m c) 660 m d) 330 m e) 720 m C 15 m 120º En el instante t = 0, la posición de un móvil es xo= -4m y cuando t = 2s, x1 = 8m. Si el movimiento es con velocidad constante, calcular la velocidad. Solución: 20 m Solución: C d t = 2s ............. -4 ......... x=0 x V = 6 m/s () 19. Un ciclista durante 4 s recorre con rapidez constante de 5 m/s hacia la derecha, seguidamente regresa hacia la izquierda con velocidad de 3 m/s durante 5 s. Hallar el espacio recorrido y el desplazamiento. Solución: X1 = 20 m B 5 m/s d= 20 2 15 2 2(20)(15)(cos120º ) d= 1 400 225 2(300) 2 d= 925 d = 5 Vm = d 5 37 m t 7 s 21. Dos móviles están separados inicialmente 700 m y parten al encuentro con velocidades de 30 m/s y 40 m/s simultáneamente. Calcular el tiempo que tardan en estar juntos. Solución: 30 m/s X2 = - 15 m 37 m Luego: 3 m/s C d B Ley de Cosenos x f x0 V t 8 = - 4 + ( V )(2) A 20 m A Recordemos que: 20 4s 5 15 t BC 3s 5 t 7s t AB 15 m +8 Xf = + 8 m Xo = - 4m B º t = 0s A 12 0 18. 20. Determinar el módulo de la velocidad media de cierto móvil que recorre el trayecto ABC con una rapidez constante de 5 m/s. t A t A B d = x 1 x 2 35m d x1 x 2 d = 20m – 15 m d = 5 m () 700 m En este caso, aplicamos tiempo de encuentro (te) t = te = t= d VA VB 700m t 10s 30m / s 40m / s 40 m/s B