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Física de GRADO
Grupo A (Curso 2011-2012)
Ejercitación del Capítulo 1- Mecánica newtoniana: CINEMÁTICA
1- ¿Cuál es la velocidad media aproximada que Fernando Alonso alcanzó con su coche en el circuito de Indianápolis? 2- ¿Es posible que la velocidad media de un objeto sea cero durante algún intervalo aunque su velocidad media en la primera mitad del intervalo no sea cero? Razona. 3- A) Un electrón de un tubo de televisión recorre los 16 cm de distancia de la reglilla a la pantalla con una velocidad media de 4.10^7 B) Un electrón en el conductor por el que circula una corriente se mueve con una velocidad media de 4.
m/s. ¿Qué tiempo transcurre en ese trayecto?
4- Responda (verdadero o falso) y explica brevemente las siguientes afirmaciones:
m/s. ¿Qué tiempo transcurre en ese trayecto?
a) El cambio de posición de un cuerpo es un fenómeno que se denomina movimiento b) La cinemática es una parte de la Física que estudia parcialmente los movimientos c) Un movimiento se llama rectilíneo si la trayectoria del móvil es una curva en un sentido amplio de la palabra d) Estas figuras representan a movimientos rectilíneos y uniformes v x v x
O t O t O t O t
e) El movimiento correspondiente a la figura es sólo uniforme en el segmento temporal de 4- v
O 4 6 10 t
f) En Física se utiliza el concepto de desplazamiento para significar la distancia en línea recta que separa dos posiciones g) Trayectoria y desplazamiento son conceptos similares 5- Del siguiente gráfico que muestra la posición de un móvil en función del tiempo, ¿qué información Usted considera nos aporta? x(m)
A B 3
C
0 1 3 5 6 t(s)
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6- En este gráfico tenemos la velocidad del móvil en función del tiempo, ¿qué se puede deducir de él?
v(m/s) B C 30
A D
t(s) 0 2 4 6 8 10
7- Se dan tres gráficos de x – t que reflejan el movimiento de tres vehículos. Se pide determinar a partir de ellos la velocidad con que se mueve cada uno de ellos.
x(m) x(m) x(m) 30 30 30 15
15 0 2 4 6 t(s) 0 2 4 6 t(s) 0 2 4 6 t(s)
8- A partir del gráfico x-t dibuje otro de v-t.
x(m)
15 10
0 2 4 6 7 t(s)
9- Con este gráfico de v-t dibuja uno de x-t.
v(m/s) 20
15
10
0 2 4 6 t(s)
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13- Un auto circula con velocidad de 20 m/s y frena, deteniéndose en 10 s. a) ¿Qué aceleración se ha ejercido? b) ¿Qué velocidad posee a los 5 s de iniciada la frenada? c) ¿En qué instante su velocidad será 2 m/s? 14- Determina la aceleración en cada uno de los dos movimientos representados en la gráfica v-t. v(m/s) 40 1
0 2 4 6 8 t(s)
15- ¿Tiene sentido la siguiente afirmación? “La velocidad media del coche a las 09:00 a.m. fue de 60 km/h”. 16- El siguiente diagrama representa la trayectoria de un objeto que se mueve en línea recta. ¿En qué punto (A, B, C, D, E) está el objeto más lejos de su punto de partida?
x(m)
B E
A
C
t(s) D
17- Un coche viaja en línea recta con velocidad media de 80 km/h durante 2,5 horas. Luego con velocidad media de 40 km/h durante 1,5 horas. A) ¿Cuál es el desplazamiento total en el viaje de 4 h?; B) ¿Cuál es la velocidad media del viaje completo? 18- Un coche que ha de recorrer 100 km cubre los primeros 50 km a 40 km/h. ¿A qué velocidad recorre los segundos 50 km para que la velocidad media en todo el trayecto sea de 50 km/h? 19- Si la velocidad instantánea no se modifica, ¿variarán las velocidades medias en diferentes intervalos? 20- Una persona anda a través de una habitación de tal modo que después de haber iniciado el movimiento su velocidad es negativa, pero su aceleración es positiva. A) ¿Cómo consigue esto?; B) Haga el gráfico v= f(t) 21- Responda V o F: a) Si la a= 0 la partícula no puede estar moviéndose b) Si la a= 0 la curva x= f(t) es una línea recta.
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22- La posición de un objeto está relacionada con el tiempo por la siguiente expresión: x = At^2
23- Dos hermanos gemelos idénticos de pie sobre un puente. Cada uno deja caer una piedra al río. Ellos dejan caer las piedras al mismo tiempo y de igual forma, pero una de ellas llega antes. ¿Cómo ocurre esto si las piedras poseen la misma aceleración?
- Bt + C; donde: A= 8 m/s, B= 6 m/s, C= 4 m/s. Determinar la velocidad instantánea y la aceleración en funciones de tiempo.
24- Una pelota se lanza verticalmente hacia arriba. A) ¿Cuál es la velocidad de la pelota en la parte más alta del recorrido?; B) ¿Cuál es la aceleración en ese punto? 25- Un objeto cae de una altura de 120 m. Determinar la distancia que recorre durante su último segundo en el aire. 26- Un cuerpo cae de una altura h. Durante el segundo final de su caída recorre 38 m. ¿Cuánto vale h? 27- Una partícula se mueve, partiendo del reposo, con una aceleración constante de 8 m/s^2
28- Un vehículo que marcha a una velocidad de 15 m/s aumenta su velocidad a razón de 1 m/s cada segundo. A) Calcular la distancia recorrida en 6 s; B) Si disminuye su velocidad a razón de 1 m/s cada segundo, calcular la distancia recorrida en 6 s y el tiempo que tardará en detenerse.
Calcular: A) La velocidad instantánea al cabo de 5 s; B) La velocidad media durante los cinco primeros segundos del movimiento; C) La distancia recorrida, desde el reposo, en los cinco primeros segundos.
29- Un cañón antiaéreo lanza una granada verticalmente con una velocidad de 500 m/s. Calcular: A) La altura máxima que alcanzaría la granada; B) El tiempo que empleará en alcanzar dicha altura; C) La velocidad instantánea al final de los 40 s y 60 s; D) ¿En qué instantes pasará la granada por un punto situado a 10 km de altura? (No considerar la resistencia del aire.) 30- Un cañón dispara sobre el mar un proyectil, horizontalmente, con una velocidad inicial de 400 m/s desde un punto situado a una altura de 100 m sobre el nivel del mar. Calcular: A) El tiempo que tardará el proyectil en llegar al agua; B) El alcance horizontal máximo del proyectil; C) La velocidad remanente del proyectil. 31- Calcular el alcance de un proyectil lanzado con una velocidad inicial de 400 m/s con un ángulo de elevación de 30º. 32- Es posible dar un ejemplo en el cual la distancia recorrida es una magnitud significativa, mientras que el correspondiente desplazamiento es nulo. 33- Un oso pardo anda 12 m hacia el NE y luego otros 12 m hacia el E. Haga un gráfico y determine el vector desplazamiento. 34- En un movimiento arbitrario de una determinada partícula, ¿tiene la dirección del vector velocidad alguna relación particular con la dirección del vector de posición? 35- ¿Cómo es posible que una partícula que se mueve a velocidad constante se acelere? ¿Puede una partícula con v= cte. acelerarse al mismo tiempo? 36- Un río tiene una anchura de 0,76 km. Las orillas son rectas y paralelas. La corriente fluye a 5 km/h paralelamente a las orillas. Un barco alcanza una vmáxima de 3 km/h en aguas tranquilas. El capitán del barco desea ir en línea recta de un punto P a otro punto T, siendo PT perpendicular a las orillas. El capitán debe: A) Cruzar directamente a través del río; B) Cruzar formando un ángulo de 69º río arriba con la línea PT; C) Cruzar formando un ángulo de 22º río arriba con la línea PT; D) Abandonar, pues el viaje de P a T no es posible con ese barco; E) Ninguna de las opciones anteriores.
