4to.Naturales MOVIMIENTOS EN UNA DIMENSIÓN UNIFORMES O

4to.Naturales
MOVIMIENTOS EN UNA DIMENSIÓN UNIFORMES O NO UNIFORMES - DINÁMICA
Ejercicios de Aplicación – REPASO FINAL
-
UTILIZAR SISTEMAS DE REPRESENTACIÓN PARA ENTENDER LAS SITUACIONES Y LOS SIGNOS DE LA
VELOCIDAD Y LA ACELERACIÓN!!!!!!!!!!!!!!!!!!
PASAR TODOS LOS DATOS AL SISTEMA METRICO LEGAL (SIMELA) ANTES DE HACER LOS CÁLCULOS.
CONSIDERAR ACELERACIÓN PRODUCIDA POR LA GRAVEDAD: 10m/s2.
ELABORAR DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE.
1) Una pelota de 0,2kg de masa es impulsada por una fuerza de 0,3N durante 8s en una superficie horizontal.
Luego de ello, se deja de aplicar la fuerza de impulso y la pelota se detiene completamente en cierto tiempo.
Sabiendo que la fuerza de rozamiento total es constante e igual a 0,12N, se pide:
a. Calcular la aceleración de la pelota en la etapa de aceleración y en la etapa de frenado.
b. Calcular la distancia total recorrida por la pelota.
2) Una piedra de 0,6kg de masa se deja caer en forma perfectamente vertical desde una altura de 40m. Si la
fuerza de rozamiento del aire es de 2N, se pide:
a. Calcular el tiempo que tarda la piedra en llegar a la mitad de la altura.
b. Recalcular el tiempo anterior suponiendo que la situación ocurre en el vacío (no hay rozamiento del
aire).
3) Una grúa levanta un auto de 4000kg de masa desde el suelo con una fuerza de 4000N. Se considera que la
fuerza de rozamiento total que influye sobre el movimiento es de 500N. Se pide:
a. Calcular en cuanto tiempo la grúa logra levantar el auto hasta una altura de 40m.
b. ¿Cuánto debería valer la fuerza que hace la grúa para lograr que el tiempo anterior se reduzca a la
mitad?
4) Una bola de bowling es lanzada hacia los palos con una velocidad inicial de 12m/s. La cancha tiene 25m de
largo y se considera que el coeficiente de rozamiento de la superficie con la bola es de 0,25. Se pide:
(suponiendo nulo el rozamiento del aire)
a. Calcular con qué velocidad la bola impacta contra los palos, sabiendo que la masa de la bola es de
3,5kg.
b. Recalcular la velocidad anterior suponiendo que no existe rozamiento.
5) Un pequeño tren de carga de 5000kg de masa recorre un tramo rectilíneo (donde actúa una fuerza
constante de rozamiento de 2500N) en tres etapas:
ETAPA 1: Parte del reposo y acelera utilizando una fuerza de impulso de 5000N, durante 3 minutos.
ETAPA 2: Disminuye su fuerza de impulso a 2500N durante 5 minutos.
ETAPA 3: Deja de realizar la fuerza de impulso.
Se pide calcular:
a) Calcular la distancia recorrida en las dos primeras etapas.
b) Calcular cuánto tiempo demora en detenerse en la Etapa 3.
6) Un niño viene caminando con velocidad constante de 0,4m/s y se encuentra a 5m de distancia de un edificio.
Desde la parte superior de ese edificio (25m de altura) otro niño deja caer una piedra justo en ese momento.
Suponiendo que no existe rozamiento del aire, se pide analizar si la piedra cae al piso antes o después de
que el niño atraviese el edificio (o justo sobre su cabeza).
7) Un auto viaja con una velocidad de 45m/s en el momento en que el conductor visualiza una vaca a 150m de
distancia. Aplica los frenos y deja de acelerar, provocando una fuerza resultante de 4000N contraria al
movimiento. Si el auto tiene una masa de 1800kg, ¿Logrará detenerse antes de impactar con la vaca?
8) Se lanza un ladrillo de 2kg en forma vertical y hacia arriba desde la altura del hombro de una persona
(1,30m) con una velocidad inicial de 6m/s. Suponiendo que el rozamiento del aire realiza una fuerza de 2N,
se pide:
a. Calcular el tiempo en que el ladrillo llega a su altura máxima.
b. Calcular el tiempo que tardará el ladrillo en volver a la mano que lo lanzó (desde que comienza a
bajar).
9) Un niño tira un carrito de juguete de 2kg con una soga, realizando una fuerza de 6N durante 20s (el carrito
está inicialmente en reposo). Luego lo suelta y el carrito se detiene en 12s. Si la fuerza de rozamiento en la
primera etapa (cuando el niño tira el carrito con la soga) es de 1N, ¿Cuánto vale esa fuerza en la etapa en la
que se detiene?
10) Dos atletas realizan una carrera de 200m llanos. El primero de ellos utiliza una aceleración de 0,35m/s2. El
segundo se impulsa con una fuerza de 35N. Si ambos tienen la misma masa (65kg) y se considera nulo el
rozamiento, se pide:
a. Determinar la fuerza que realiza el primer atleta.
b. Calcular los tiempos que utilizan y determinar quién gana la carrera.
SOLCUIONES (pueden ser aproximadas dependiendo de la cantidad de decimales utilizada)
1) Punto a) Etapa de Aceleración: 0,9m/s2. Etapa de Frenado: - 0,6m/s2.
Punto b) 72m.
2) Punto a) 2,45s.
Punto b) 2s.
3) Punto a) 9,56s.
Punto b) 14500N.
4) Punto a) 4,35m/s.
Punto b) 12m/s.
5) Punto a) 35100m.
Punto b) 180s.
6) El niño ve caer la piedra sin llegar al edificio. Tardaría 12,5s en llegar y la piedra cae sólo en 2,24s.
7) No logra detenerse!! Impacta a la vaca con una velocidad de 36,86m/s.
8) Punto a) 0,54s.
Punto b) 0,6s.
9) -8,33N.
10) Punto a) 22,75N.
Punto b) El atleta 1 demora 33,8s y el atleta 2 demora 27,2s.