MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO Nota: Realice las gráficas correspondientes de cada ejercicio. (Aceleración, velocidad, posición). 1. Dos autos viajan inicialmente con la misma velocidad sobre una carretera recta. El primero lleva una delantera de 100 m. al segundo auto. Este segundo auto desarrolla una aceleración constante de 2.4 m/s2, y la aceleración del primero es de 1.8 m/s2 a) Determine el tiempo necesario para que el segundo auto alcance al primero. 2. En el instante en que se enciende la luz verde en un crucero, un automóvil arranca con una aceleración constante de 1.83 m/s2. En el mismo instante, un camión que lleva una velocidad constante de 9.14 m/s. alcanza al automóvil y lo pasa. a) ¿A qué distancia del semáforo alcanzará el automóvil al camión? b) ¿Que velocidad llevará el automóvil en ese momento? 3. Un coche que inicialmente se mueve con una velocidad constante, acelera a razón de 1 m/s2 durante 12 s. Si el coche recorrió en estos 12 s. una distancia de 190 m. a) ¿Cuál era la velocidad del coche cuando empezó a acelerar? 4. Un automóvil que se mueve con una velocidad inicial de 100 Km/h completamente en 15s a) ¿Cuál es su aceleración? b) ¿Que distancia recorre? c) ¿Cuáles son sus ecuaciones de movimiento? (con valores numéricos). frena 5. Una partícula en movimiento rectilíneo uniformemente acelerado tiene una velocidad de v 1 = 10 m/s en el instante t1 = 2 s. y una velocidad v2 = 30 m/s en el instante t2 = 7 s. a) ¿Cuál es la aceleración de la partícula? b) ¿Cuál será su velocidad en t = 10 s? c) ¿Cuál es la distancia que recorre desde el instante t0 =0 hasta el instante t = 10 s? d) ¿Cuál es la velocidad de la partícula después de haber recorrido una distancia de 4 m a partir del instante de tiempo t = 0 s? CAIDA LIBRE Nota: Realice las gráficas correspondientes de cada ejercicio. (Aceleración, velocidad, posición). 1. Elabore una gráfica cualitativa de velocidad contra tiempo de un objeto que se lanza hacia arriba con una velocidad inicial v0 y que regresa después de un tiempo t al lugar de donde se lanzó. En función de la gráfica anterior, ¿Qué significado físico representa la pendiente de una recta en una gráfica de velocidad contra tiempo? ¿Que signo tiene la aceleración? ¿Puede un cuerpo tener velocidad cero (reposo momentáneo) y estar acelerado? ¿Puede un cuerpo frenar y luego acelerar y tener una aceleración negativa? ¿De que depende el signo de la aceleración? ¿Qué significa que en un cuerpo la velocidad cambie de signo? ¿Qué relación existe entre el vector aceleración vertical y la aceleración de la gravedad? 2. Una pelota lanzada verticalmente hacia arriba es capturada por un lanzador después de 20 s. Determine a) la velocidad inicial de la pelota, y b) la altura máxima que alcanza 3. Se patea un balón verticalmente hacia arriba desde el suelo y una estudiante asomada a una ventana lo ve subir a 5 m/s. La ventana está 15 m sobre el suelo. Ignore la resistencia del aire. a) ¿Hasta dónde sube la pelota? b) ¿Cuánto tarda en alcanzar esa altura? 4. A una piedra al caer, le toma 0.3 s pasar frente a una ventana de 2.2 m de altura. ¿Desde qué altura por arriba de la parte superior de la ventana cae la piedra? 5. Se deja caer una roca desde un abismo de 100 m de altura. Cuánto tiempo tarda en caer a. los primeros 50 m b. Los segundos 50 m 6. Los mejores rebotadores en básquetbol tienen un salto vertical (es decir, el movimiento vertical de un punto fijo de su cuerpo) de aproximadamente 120 cm. a) ¿Cuál es su velocidad de “lanzamiento” desde el piso b) ¿Cuánto tiempo permanecen en el aire? 7. Una pelota fue lanzada directamente hacia abajo con una velocidad inicial de 8.00 m/s desde una altura de 30.0 m ¿En qué momento golpea la pelota el suelo? Parabólico Nota: Realice las gráficas correspondientes de cada ejercicio. (Aceleración, velocidad, posición). 1. En un bar local, un cliente hace deslizar un tarro vacío de cerveza sobre la barra para que vuelvan a llenarlo. El cantinero está momentáneamente distraído y no ve el tarro, el cual cae de la barra y golpea el piso a 1.4 m de la base de la misma. Si la altura de la barra es de 0.86 m a. ¿Con qué velocidad abandonó el tarro la barra? b. ¿Cuál fue la dirección de la velocidad del tarro justo antes de chocar con el piso? 2. Un pateador de futbol americano debe patear un balón desde un punto a 36 m de la zona de gol y la bola debe liberar los postes, que están a 3.05 m de alto. Cuando se patea, el balón abandona el suelo con una velocidad de 20 m/s y a un ángulo de 530 respecto de la horizontal. a. ¿Por cuánta distancia el balón libra o no los postes? b. ¿El balón se aproxima a los postes mientras continúa ascendiendo o cuando va descendiendo? 3. Un avión bombardero va en vuelo horizontal a 10 000 ft de altura sobre una franja de terreno plano. Vuela a velocidad constante de 800 ft/s y suelta una bomba en determinado punto. a. Determine la distancia entre el punto que está verticalmente debajo del aeroplano en el instante de soltar la bomba, y b. El punto en que la bomba llega al suelo. 4. Se lanza una pelota desde la azotea de un edificio de 16 m de altura a una velocidad de 21 m/s y a un ángulo de 300 sobre la horizontal. Halle: a. el tiempo de vuelo b. el alcance horizontal c. la altura máxima 5. Un proyectil es disparado haciendo un ángulo de 350. Llega al suelo a una distancia de 4 Km del cañón. Calcular: a. La velocidad inicial del proyectil. b. El tiempo de vuelo. c. La altura máxima que alcanza el proyectil en su recorrido. 6. Se dispara un proyectil desde lo alto de un cerro que tiene una altura de 180 m hacia un valle. El proyectil tiene una velocidad de salida de 60 m/s, y se dispara con un ángulo de elevación de 600 con respecto a la horizontal. a. ¿Cual es la distancia (uniendo los puntos de salida e impacto) que hay desde lo alto del cerro hasta el sitio donde cae el proyectil? 7. Un jugador de básquetbol lanza desde el suelo la pelota con una velocidad inicial de 10 m/s y con un ángulo de 530 con respecto a la horizontal. La canasta está situada a 6 m del jugador y tiene una altura de 3 m. a. ¿Encestará la pelota? 8. Un jugador lanza una pelota con una velocidad inicial V 0 de 16 m/s desde un punto A localizado a 1.5 m arriba del piso. Sabiendo que el techo del gimnasio tiene una altura de 6 m, determínese el punto B más alto al que puede pegar la pelota en la pared a 18 m de distancia. Vo h 1.5 m 18 m 6m