GUÍA EJERCICIOS # 3 MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORMEMENTE VARIADO (M.R.U.V.) Movimiento uniformemente variado.- Es aquel en el cual la rapidez del móvil experimenta variaciones iguales en intervalos de tiempo iguales. Este movimiento puede ser: *Uniformemente acelerado, cuando la rapidez del móvil aumenta una cantidad constante cada unidad de tiempo. **Uniformemente retardado, cuando la rapidez del móvil disminuye una cantidad constante cada unidad de tiempo. Aceleración.-Es la variación que experimenta la rapidez por unidad de tiempo. Ecuación de la aceleración a= v t Si a= Vf t - V0 = Vf - V0 t - t0 t0=0 nos queda Si el móvil parte del reposo entonces V0=0 y la ecuación se convierte en: a = vf/t Sistema ecuación UNIDAD Unidades de aceleración M.K.S a= v/t m/s2 c.g.s a= v/t cm/s2 Transformación de unidades de aceleración Prof. Mercedes Hernández Rincón Prof. Asdrúbal Hernández Rincón a) 72 Km/h2 a m/min2 c) 35 m/min2 a e) 18 m/min2 a g) 0,5 cm/s2 i) 60 cm/s2 Km/s2 a a cm/s2 Km/h2 m/min2 k) 1987 Km/h2 a m/s2 b) 20 cm/s2 d) 108 Km/h2 a f) 40 a cm/min2 m/min2 a h) 144 Km/h2 a Km/s2 m/min2 j) 18000 m/h2 a l) 120 m/min2 m/h2 a cm/s2 cm/s2 RESUELVE LOS SIGUIENTES PROBLEMAS 1.- A un automóvil que se desplaza a 60 Km/h, se le aplican los frenos durante 0,5 minutos, teniendo al final de la frenada una rapidez de 15 Km/h. Calcula la aceleración del móvil. 2.-Calcula la rapidez con la cual se desplazaba un móvil que al cabo de 30 s de estarse moviendo con una aceleración de 0,5 m/s2 tiene una rapidez de 18 m/s. 3.- Un móvil que parte del reposo inicia un M.U.A con una aceleración de 1,2 m/s2 , la cual, mantiene durante 20s.Calcula la rapidez que tendrá al final de ese tiempo. 4.- Calcula en cuánto tiempo un móvil puede variar su rapidez de 5 m/s a 50 Km/h con una aceleración de 0,2 m/s2. 5.-Calcular el tiempo que tarda un móvil en variar su rapidez desde 8 m/s hasta 15 m/s, sabiendo que su aceleración, constante es 0,7 m/s 2. R: 10 S RevolucionUnattended 6.- Un móvil que se desplaza a 72 Km/h aplica los frenos durante 10 s. Si al final de la frenada tiene una rapidez de 5 Km/h, calcular la aceleración. R:-1,862 m/s2 2 7.- En el momento de comenzar a contar la rapidez de un móvil éste tiene 60 Km/h .Si mantiene una aceleración de 360 m/s2, calcular la rapidez qué tendrá a los 30 s de movimiento. R:10816,66 m/s 8.-¿Con qué rapidez partió un móvil que se desplaza con M.U.A, si al cabo de 18 min de estarse moviendo tiene una rapidez cuyo valor es 2O m/min y su aceleración es 0,5 m/min2. R: 0,18 m/s 9.- Un tren parte del reposo y al cabo de 90 s tiene una rapidez de 60 Km/h. Calcular la aceleración que tiene. R: 0,18 m/s2 10.-Un móvil se desplaza a 50 Km/h en el momento en que aplica los frenos durante 15 s. Si finalizado éste tiempo tiene una rapidez de 10 Km/h ¿Cuál es la aceleración?. R: -0,74 m/s 10.- Un móvil en un momento dado acelera a razón de 1,5 m/s 2 la cual mantiene durante 25 s. Si al final de ésta aceleración tiene una rapidez de 100 Km/h, calcular la rapidez que tenía en el momento de comenzar la aceleración. R.- 15,27 m/s 11.-¿Cuál es la aceleración de un móvil cuya rapidez varía desde 20 m/s2 hasta 40 m/s en 5 s?. R: 4 m/s2. 12.-¿En cuánto tiempo un móvil que ha partido del reposo adquiere una rapidez de 20 m/s, sabiendo que su aceleración es 50 cm/s2. R.- 40 s. 13.-Un móvil se desplaza a; cierta rapidez en el momento en que inició una aceleración de + 0,5 m/s2 , la cual mantiene por 20 s, al final de los cuales tiene una rapidez de 72 Km/h. ¿Qué rapidez tenía antes de iniciar la aceleración. R. 10 m/s ECUACIONES DE LA DISTANCIA EN EL M.R.U.V. X= V0 . t + a. t2 2 Esta ecuación nos permite calcular la distancia recorrida en el MUA, con rapidez inicial. Si el móvil parte del reposo se tiene que V0 =0, convirtiendo la ecuación anterior en: RevolucionUnattended X= 0 . t 3 X= + a. t2 2 a. t2 2 quedándonos: Esta ecuación nos permite calcular la distancia recorrida en el MUA, sin rapidez inicial. Si el MUR la aceleración es negativa, convirtiendo la ecuación: X= V0 . t + a. t2 2 en X= V0 . t - a. t2 2 ECUACIÓN DE LA VELOCIDAD EN FUNCIÓN DE LA DISTANCIA X = Vf2 - V02 2a Vf2 = V02 + 2aX Si despejamos V f 2 nos queda que: Esta ecuación nos permite calcular la rapidez final en función de la distancia recorrida. Si el MUR la aceleración es negativa pudiéndose escribir: Vf2 = V02- 2aX EL TIEMPO MAXIMO Se llama tiempo máximo al tiempo que transcurre, desde el momento en que un móvil inicia un MUR, hasta que se detiene. ECUACION tmáx = - V0 a DESPLAZAMIENTO MAXIMO Se llama desplazamiento máximo, al desplazamiento alcanzado por un móvil desde el momento en que inicia el MUR hasta que se detiene. ECUACION Xmáx = - V02 2a RevolucionUnattended Problemas para resolver 4 1.- Un móvil parte del reposo tiene al cabo de 0,5 minutos una rapidez de 40 m/s. Calcula la distancia que recorre en ese lapso de tiempo. R. X= 598,5 m 2.- Un móvil que se desplaza en un momento dado con una rapidez de 30 m/s, varía en 0,5 minutos a 50 m/s. Calcula la distancia recorrida en ese intervalo de tiempo. R. 1197 m 3.- Un automóvil se desplaza 50 m/s en el momento en que comienza a frenar. Si el vehiculo tarda en detenerse 0,5 minutos, calcula: a) la aceleración del movimiento b)la distancia recorrida R. a) a = - 1,66 m/s2 b) X máx = 735 m 4.- Un móvil que se desplaza en un momento dado con una rapidez de 12 m/s inicia un MUA de aceleración 1,2 m/s2 . Calcula : a) la rapidez al cabo de 10 s b) la rapidez cuando haya recorrido 300 m c) la distancia recorrida al cabo de 20 s. R. a) Vf= 24 m/s b) Vf = 29,39 m/s c) X= 480 m 5.- Un móvil tiene una aceleración de 2 m/s2 la cual mantiene al recorrer una distancia de 50 m. Si al final del recorrido presenta una rapidez de 180 Km/h. Calcula la rapidez que tenía cuando comenzó acelerar. R. V0 = 47,95 m/s 6.- Un automóvil se desplaza a 10 m/s cuando inicias un MUA que mantiene durante 15 s, tiempo en el cual recorre 1000 m. Calcula la rapidez que lleva al final de recorrido. R. Vf= 123, 25 m/s 7.-Un móvil que ha partido del reposo inicia un M.U.A, de aceleración 0,5 m/s2. Calcular la distancia recorrida al cabo de 5 s. R: 6,25 m 8.- Un móvil que ha partido del reposo lleva al cabo de 10 s la rapidez de 20 m/s. Calcular al distancia recorrida en ese tiempo. R- 100 m 9.- Un móvil parte del reposo con una aceleración de 0,4 m/s2. Calcular a los 2 s: a) la distancia recorrida b) la rapidez R: 0,8 m y 0,8 m/s RevolucionUnattended 10.- Calcular la distancia recorrida por un móvil que teniendo una rapidez de 25 Km/h inicia un M.U.,A con una aceleración de 8 Km/min2 durante 0,3 min. R- 484,56 m 5 11.- ¿Cuál es la aceleración de un móvil que partiendo del reposo recorre 200 m en 3 min?. R.- 0,012 m/s2 12.-Calcular la aceleración de un móvil, que en el momento en que se desplaza a 20 m/s inicia un M.U.A recorriendo 200 m en 5 s. R.- 8 m/s2 13.-Un móvil parte del reposo y se mueve con M.U.A de aceleración 9,8 m/s2. ¿Cuánto tarda en adquirir la rapidez de 100 Km/h y qué distancia recorre en ese tiempo? R.2,83 s y 39,24 m. RevolucionUnattended 14.- Un móvil que se desplaza en un momento dado a 72 Km/h, aplica los frenos durante 20 s, adquiriendo una rapidez de 12 m/s. ¿Qué distancia recorrió en ese intervalo de tiempo? R.- 320 m. 6