3t h - Universidad del Cauca

Universidad del Cauca
Departamento de Física
TALLER DE FISICA – MECANICA
Vectores, Movimientos 1D, 2D, 3D
1. La posición x en metros de un objeto que se mueve a lo largo de una trayectoria recta es
cambiante en el tiempo (segundos), como sigue:
(a) Realice una grafica de posición vs tiempo desde t=0 a t=+6 segundos.
(b) Realice una grafica de velocidad (m/s) vs tiempo (s) desde t=0 a t=+6 segundos.
(c) Realice una grafica de aceleración (m/s 2) vs tiempo desde t=0 a t=+6 segundos.
(d) Cual es la velocidad en t=0, +2 y +4 segundos?
(e) Cual es la aceleración en t=0, +2, +4 segundos?
(f) Cuando la velocidad es cero, cual es la posición x del objeto?
(g) Cual es la velocidad promedio entre t=-1 [s] y t=+3 [s] ?
(h) Cual es la velocidad promedio entre t=0 y t=+6 [s] ?
(i) Cual es la rapidez promedio entre t=0 y t=+6 [s] ?
(j) En que tiempo el objeto reversa su dirección?
2. Una particula tiene un movimiento en 3 dimensiones, su vector esta dado por
, distancia en metros y tiempo en segundos.
(a) Cuál es el vector velocidad en t=+3?
(b) Cuál es la rapidez en t=+3?
(c) Cuál es el vector aceleración y cuál es su magnitud en t=+3 [s]?
3. Un objeto se mueve a lo largo del eje x de acuerdo a la ecuación
. Determine
a) la velocidad promedio entre 2 y 3 segundos, b) la velocidad instantánea en t=2 y 3 segundos, c)
La aceleración promedio entre 2 y 3 segundos. y d) la aceleración instantánea en t=2 [s] y t=3 [s].
4. Un aeroplano aterriza con una velocidad de 100 [m/s] y puede acelerar a una razón máxima de -5
[m/s2] cuando llega al reposo. a) desde el instante que él toca la pista cual es el intervalo mínimo
necesario antes que pueda llegar al reposo. b) Puede el aeroplano aterrizar sobre una pequeña isla
tropical donde la pista tiene 0.800 [Km] de largo. (rta/ 20 s, No)
5. La altura de un helicóptero sobre la tierra está dada por la relación h  3t , donde h es la altura en
metros y t el tiempo en segundos. Después de 2 [s], el helicóptero libera una valija con cartas.
Cuánto tarda la valija el llegar al suelo. (rta/ 7.96 s)
3
6. Un cohete se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 80 [m/s]. Se acelera
hacia arriba a razón de 4[m/s2] hasta que alcanza una altura de 1000 [m]. En ese punto sus motores
fallan y el cohete entra en caída libre con aceleración de -9.8 [m/s2]. a) Cuanto dura el cohete en
movimiento, b) Cual es su altura máxima, c) Cual es la velocidad justa antes de chocar con la tierra
(Sugerencia: considere el movimiento mientras el motor opera independiente del movimiento en
caída libre). (Rta/ 41 [s], 1.73 [km], -184 [m/s])
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Departamento de Física
7. Un pez que nada en un plano horizontal tiene velocidad
[m/s] en un punto en el
océano donde la posición relativa a cierta piedra es
[m]. Después que el pez
nada con aceleración constante durante 20 [s], su velocidad es
[m/s]. (a) cuales
son los componentes de la aceleracion, (b) Cual es la aceleración respecto al vector unitario , si el
pez mantiene su aceleración constante, (c) donde esta en t = 25 [s] y en que dirección se esta
moviendo. (Rta/ ax = 0.8 m/s2 , ay = - 0.3 m/s2, θ=339o x positivo, xf = 360 m, yf= -72.7 m, vxf=24 m/s,
vyf=-6.5 m/s, θ=-15.2o)
8. Una esquiadora baja por una pendiente y se despega
del suelo moviéndose con un ángulo de 150 sobre la
horizontal, con una velocidad de 10 [m/s], como se
muestra en la figura 4. la pendiente tiene una
inclinación de 500 grados. a) Encontrar la distancia
desde la rampa a donde hace contacto con la tierra
nuevamente. En que punto vuelve la esquiadora hacer
contacto con el suelo. b) Las componentes de
velocidad justo antes de caer sobre la pendiente.(rta/
d=43.2 m, Vx= 9.66 m/s, Vy= -25.6 m/s )
9. Un jugador de baloncesto de 2 [m] de
altura, lanza un tiro a la canasta desde
una distancia horizontal de 10 [m]. como
se muestra en la figura 5. Se tira a un
ángulo de 400 grados con la horizontal, a)
Con que velocidad inicial debe tirar, de
manera que el balón entre al aro sin
golpear el tablero?(Rta/ V=10.7 m/s).
10. Desde la azotea de un edificio se lanza una piedra
hacia arriba a un ángulo de 300 grados con la
horizontal y una velocidad inicial de 20 [m/s], como
se muestra en la figura 3. Si la altura del edificio es
de 45 [m], a) Cuanto tiempo permanece la piedra
en vuelo, b) Cual es la velocidad de la piedra justo
antes de golpear el suelo, c) Donde golpea la
piedra en el suelo (distancia del edificio a donde
cayo). (Rta/ t=4.22 s, v=35.9 m/s)