Cinemática segundo bachillerato | Ejercicios de Física

EJERCICIOS CINEMÁTICA – 4º ESO

1. El pedal del acelerador comunica a un automóvil una aceleración de 4 m/s2. Si inicialmente el coche

va a 90 km/h, ¿qué tiempo tarda en alcanzar una velocidad de 120 km/h?

2. Un vehículo parte del reposo y alcanza una velocidad de 72 km/h en 20 s.

Calcula:

a. Su aceleración.

b. El espacio recorrido en ese tiempo.

Solución: 1 m/s2 ; 200 m.

3. El conductor de un vehículo que circula a 20 m/s observa un desprendimiento de rocas delante de él

y frena; tarda 10 s en detenerse. Calcula:

a. La aceleración de frenado.

b. El espacio que recorre hasta detenerse.

Solución: - 2 m/s2 ; 100 m.

4. Un coche de la policía de tráfico, parado, observa el paso de un vehículo que comete una infracción

y que marcha a 72 km/h. Se pone en marcha con movimiento uniformemente acelerado

alcanzándolo al cabo de 700 m. Si suponemos que el vehículo infractor mantuvo constante su

velocidad, determina:

a. El tiempo que tardó en darle alcance.

b. El tiempo que tardó en alcanzar la velocidad del otro vehículo.

c. La velocidad del coche de policía al darle alcance.

Solución: 35 s ; 17,5 s ; 40 m/s.

5. Dos coches están separados una distancia de 150 km. A las 12 de la mañana salen uno al encuentro

del otro; uno lo hace a una velocidad constante de 100 km/h y el otro lo hace a una velocidad de 80

km/h. Calcula:

a. ¿Qué tiempo tardarán en encontrarse?

b. ¿Qué distancia ha recorrido cada uno de ellos?

c. ¿Qué hora marcará el reloj cuando se encuentren?

Solución: 50 min ; 83,33 km y 66,67 km ; 12h 50min.

6. La capacidad de aceleración de un coche se expresa con el tiempo que tarda en alcanzar los 100

km/h. Determina la aceleración de un vehículo que alcanza los 100 km/h en 8 s y el espacio

recorrido en ese tiempo.

Solución: 3,47 ms-2 ; 111 m.

7. Desde uno de los pisos de un edificio en construcción, que está a 30 m del suelo, se cae un ladrillo.

Calcular:

a. El tiempo que tarda en llegar al suelo.

b. La velocidad que tiene en ese momento.

Solución: 2,5 s ; 24,5 m/s.

8. Un objeto que se ha dejado caer desde un cuarto piso tarda 2 s en llegar al suelo, ¿desde qué altura se

dejó caer?

Solución: 19,6 m.

9. Un cuerpo de 100 kg cae libremente desde una altura de 100 m. ¿Qué aceleración lleva al cabo de 1

s? ¿ y a los 3 s?

Solución:

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EJERCICIOS CINEMÁTICA – 4º ESO

El pedal del acelerador comunica a un automóvil una aceleración de 4 m/s^2. Si inicialmente el coche va a 90 km/h, ¿qué tiempo tarda en alcanzar una velocidad de 120 km/h?
Un vehículo parte del reposo y alcanza una velocidad de 72 km/h en 20 s. Calcula: a. Su aceleración. b. El espacio recorrido en ese tiempo. Solución: 1 m/s 2 ; 200 m.
El conductor de un vehículo que circula a 20 m/s observa un desprendimiento de rocas delante de él y frena; tarda 10 s en detenerse. Calcula: a. La aceleración de frenado. b. El espacio que recorre hasta detenerse. Solución: - 2 m/s 2 ; 100 m.
Un coche de la policía de tráfico, parado, observa el paso de un vehículo que comete una infracción y que marcha a 72 km/h. Se pone en marcha con movimiento uniformemente acelerado alcanzándolo al cabo de 700 m. Si suponemos que el vehículo infractor mantuvo constante su velocidad, determina: a. El tiempo que tardó en darle alcance. b. El tiempo que tardó en alcanzar la velocidad del otro vehículo. c. La velocidad del coche de policía al darle alcance. Solución: 35 s ; 17,5 s ; 40 m/s.
Dos coches están separados una distancia de 150 km. A las 12 de la mañana salen uno al encuentro del otro; uno lo hace a una velocidad constante de 100 km/h y el otro lo hace a una velocidad de 80 km/h. Calcula: a. ¿Qué tiempo tardarán en encontrarse? b. ¿Qué distancia ha recorrido cada uno de ellos? c. ¿Qué hora marcará el reloj cuando se encuentren? Solución: 50 min ; 83,33 km y 66,67 km ; 12h 50min.
La capacidad de aceleración de un coche se expresa con el tiempo que tarda en alcanzar los 100 km/h. Determina la aceleración de un vehículo que alcanza los 100 km/h en 8 s y el espacio recorrido en ese tiempo. Solución: 3,47 ms-2^ ; 111 m.
Desde uno de los pisos de un edificio en construcción, que está a 30 m del suelo, se cae un ladrillo. Calcular: a. El tiempo que tarda en llegar al suelo. b. La velocidad que tiene en ese momento. Solución: 2,5 s ; 24,5 m/s.
Un objeto que se ha dejado caer desde un cuarto piso tarda 2 s en llegar al suelo, ¿desde qué altura se dejó caer? Solución: 19,6 m.
Un cuerpo de 100 kg cae libremente desde una altura de 100 m. ¿Qué aceleración lleva al cabo de 1 s? ¿ y a los 3 s? Solución:

Se lanza un cuerpo hacia arriba con una velocidad de 54 km/h. Calcula la altura máxima alcanzada y el tiempo que ha tardado en alcanzar dicha altura. Solución: 11,48 m ; 1,53 s.
Calcula la velocidad con la que debe lanzarse un cuerpo hacia arriba para que sea capaz de alcanzar una altura de 52 m. a. ¿con qué velocidad llegará a ese punto? b. ¿cuánto tiempo ha tardado en alcanzar dicha altura? c. ¿con qué velocidad volverá al punto de lanzamiento? Solución: 31,9 m/s ; 0 m/s ; 3,26 s ; 31,9 m/s.
Pasa a unidades del S.I. las siguientes velocidades angulares: a. 30 vueltas/s c. 40 r.p.s (^) e. π vueltas/min. b. 20 r.p.m d. 200 rev/h Solución:
Si suponemos para el movimiento de la Tierra alrededor del Sol una órbita circular, calcula la velocidad angular de rotación de la Tierra alrededor del Sol en rad/s y la velocidad lineal con la que se mueve la Tierra. Solución: 2.10-7^ rad/s ; 106920 km/h.
Determina la velocidad angular del minutero y el segundero de un reloj. ¿Qué relación existe entre ellas?

Solución: ω s = 60 ω min.

Los caballitos de un tiovivo describen 8 vueltas cada 2 minutos. Calcular la velocidad angular de rotación y la velocidad lineal de los mismos si distan del centro del tiovivo 4 m.

Solución:

2 π rad / s; 15

8 π m / s 15

Determina la velocidad angular y la velocidad lineal de la Luna en su movimiento orbital alrededor de la Tierra sabiendo que tarda 28 días en cada vuelta y la distancia Tierra-Luna es de 384000 km

Solución: π rad/s 1209600

; 317,5 π m/s.

Un móvil al pasar por un punto A lleva una velocidad de 25 km/h; 2 km más allá, su velocidad es de 40 km/h. Calcula la aceleración de dicho movimiento y el tiempo que tardó en recorrer los 2 km. Solución: 0,019 m/s^2 ; 221,54 s.
Se lanza verticalmente hacia arriba un cuerpo con velocidad inicial de 50m/s Calcular: a. la altura máxima alcanzada. b. el tiempo que tarda en alcanzar esa altura. c. la velocidad que tiene al caer al suelo y el tiempo que tarda en caer. Solución: 127,55 m ; 5,1 s ; 50 m/s.
Un ciclista corre a la velocidad de 30 km/h en una pista rectilínea. Hallar en rad/s la velocidad angular de las ruedas sabiendo que tienen 85 cm de diámetro. Solución: 19,6 rad/s.
La rueda de un coche da 716 r.p.m. Si mide 60 cm de diámetro, calcula la velocidad del coche en km/h. Solución: 81 km/h.

Se lanza verticalmente hacia arriba un objeto con velocidad inicial de 50 m/s. Calcula: a) la altura máxima alcanzada; b) el tiempo que tardará en alcanzar esa altura; c) la velocidad que tendrá al caer al suelo y el tiempo que tardará en hacerlo. Solución: a) 127,6 m; b) 5,10 s; c) -50 m/s, 10,20 s.
Desde la azotea de un rascacielos de 120 m de altura se lanza una piedra hacia abajo a 5 m/s. Calcula: a) el tiempo que tardará en llegar al suelo; b) su velocidad en ese momento. Solución: a) 4,46 s; b) – 48,7 m/s
Se lanza un proyectil hacia arriba y vuelve al punto de partida a los 10 s. Halla su velocidad inicial y la altura alcanzada. Solución: v 0 = 49 m/s; s = 122,5 m.
Halla la velocidad a la que habrá que lanzar un cuerpo hacia arriba para que alcance una altura máxima de 45 m. Solución: 29,7 m/s
Un cuerpo se deja caer desde la azotea de un edificio. Si tarda 4,5 s en llegar al suelo, ¿cuál era la altura de dicha azotea? ¿A qué velocidad impactó el cuerpo contra el suelo? Solución: 99,225 m; 44,1 m/s
¿Desde qué altura hay que dejar caer un cuerpo para que llegue al suelo a 30 m/s? Solución: 45,91 m.
Desde lo alto de la Torre Eiffel (325 m) se deja caer una piedra. Calcula: a) su velocidad al llegar al suelo; b) su velocidad cuando ha recorrido la mitad del espacio; c) el espacio recorrido en el último segundo de su caída. Solución: a) 79,81 m/s; b) 56,43 m/s; c) 74,91 m.
Un avión pierde un tornillo, el cual cae al suelo a 420 m/s. ¿A qué altura volaba? Solución: A 9000 m.
Se deja caer un cuerpo sin velocidad inicial. ¿Cuál sería su velocidad al cabo de tres segundos?¿Qué distancia habrá recorrido en ese tiempo? Solución: 29,4 m/s; 44,1 m.
Se lanza hacia arriba un cuerpo con una velocidad inicial de 20 m/s. ¿Cuál es la velocidad del cuerpo al cabo de 1,5 s del lanzamiento?¿A qué altura sobre el suelo se encuentra en ese instante? Solución: 5,3 m/s; 18,98 m.
¿Cuál es la altura máxima que alcanzará un objeto lanzado hacia arriba verticalmente con una velocidad inicial de 35 m/s?¿Cuánto tiempo tardará en alcanzar dicha altura? Solución: 62,50 m; 3,57 s.
Se deja caer un cuerpo desde una altura de 8 m. Calcula la velocidad con la que llega al suelo y el tiempo que tardará en llegar a dicho punto. Solución: 12,52 m/s; 1,28 s.
Un tiesto que cae libremente tarda 2 s en llegar al suelo. ¿Con qué velocidad llegó? ¿Desde qué altura cayó? Solución: 19,6 m/s; 19,6 m.

Al lanzar un cuerpo hacia arriba se comprueba que tarda 6 s en alcanzar la altura máxima. ¿Con qué velocidad inicial se lanzó?¿Cuál es el valor de dicha altura máxima?¿Con qué velocidad llega al suelo tras iniciar el descenso? Solución: 58,8 m/s; 176,4 m; 58,8 m/s.
Se deja caer un cuerpo hacia abajo desde una altura de 25 m. ¿Con qué velocidad inicial habrá que lanzar hacia abajo otro cuerpo, dese el mismo sitio y 1 s después del primero, para qua ambos lleguen al suelo a la vez? Solución:: 13,67 m/s.
Desde lo alto de un edificio de 30 m de altura se deja caer un objeto al mismo tiempo que se lanza desde el suelo otro objeto hacia arriba a 40 m/s.¿A qué altura sobre el suelo se encontrarán?¿Qué velocidades llevarán ambos objetos en ese momento? Solución: a 27,24 m de altura; 7,35 m/s el cuerpo que baja y 32,65 m/s el que sube.
Dos amigos suben en un tiovivo. Carlos se sienta en un elefante situado a 5 m del centro, y Antonio escoge un coche de bomberos situado a sólo 3,5 m del centro. Ambos tardan 4 min en dar 10 vueltas. a) ¿Se mueven con la misma velocidad lineal? ¿Y con la misma velocidad angular? Razónalo. b) Calcula las velocidades lineal y angular de ambos. Solución: b) 1,30 m/s, 0,26 rad/s, 0,91 m/s, 0,26 rad/s.
La rueda de una bicicleta tiene 30 cm de radio y gira uniformemente a razón de 25 vueltas por minuto. Calcula: a) La velocidad angular, en rad/s. b) La velocidad lineal de un punto de la periferia de la rueda. Solución: a) 2,62 rad/s b) 0,79 m/s.
Un satélite describe un movimiento circular uniforme alrededor de la Tierra. Si su velocidad angular es de 0,4 vueltas por hora, calcula el número de vueltas que da en un día. Solución: 9,6 vueltas.
Un ciclista recorre 5,4 km en 15 min a velocidad constante. Si el radio de las ruedas de su bicicleta es de 40 cm, calcula: a) la velocidad angular de las ruedas. b) el número de vueltas que dan las ruedas en ese tiempo. Solución: 15 rad/s b) 2148,6 vueltas.
Una noria de 40 m de diámetro gira con una velocidad angular constante de 0,125 rad/s. Averigua: a) La distancia recorrida por un punto de la periferia en 1 min; b) El número de vueltas que da la noria en ese tiempo. Solución: a) 150 m b) 1,2 vueltas.
Las aspas de un ventilador giran uniformemente a razón de 90 vueltas por minuto. Determina: a) su velocidad angular, en rad/s. b) la velocidad lineal de un punto situado a 30 cm del centro. c) el número de vueltas que darán las aspas en 5 min. Solución: a) 9,4 rad/s b) 2,8 m/s c) 450 vueltas.

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EJERCICIOS CINEMÁTICA – 4º ESO

Solución: ω s = 60 ω min.