EJERCICIOS: Movimiento Bidimensional
1. Un motociclista conduce hacia el sur a 20.0 m/s durante 3.00 min, luego vira al oeste y viaja a 25.0 m/s
por 2.00 min y, por último, viaja hacia el noroeste a 30.0 m/s durante 1.00 min. Para este viaje de 6.00
min, encuentre: a) el vector resultante del desplazamiento, b) la rapidez promedio y e) la velocidad
promedio. Use un sistema coordenado en el cual el este sea el eje x positivo. Rpta: 4.87 km a 209° desde el este b) 23.3
m/s c) 13.5 m/s a 209°
2. Suponga que el vector de posición para una partícula está dado como r = xi + yj con x = a t + b y y =
ct2 + d, donde a= 1.00 m/s, b= 1.00 m, c= 0.125 m/s2 y d = 1.00 m. a) Calcule la velocidad promedio
durante el intervalo de tiempo de t = 2.00 s a t = 4.00 s. b) Determine la velocidad y la rapidez en t= 2.00
s.
3. En t = 0 una partícula moviéndose en el plano xy con aceleración constante tiene una velocidad de vi =
(3.00i - 2.00j) m/s cuando está en el origen. En t = 3.00 s la velocidad está dada por v = (9.00i + 7.00j)
m/s. Encuentre a) la aceleración de la partícula y b) sus coordenadas en cualquier tiempo t. Rpta. a) (2.00i +3.00j)
m/s2 ; b) (3.00t + t2)i m, (1.50 t2 - 2.00t)j m
4. En un bar local, un cliente hace deslizar un tarro vacío de una bebida sobre la barra para que vuelvan a
llenarlo. El mozo está momentáneamente distraído y no ve el tarro, el cual cae de la barra y golpea el piso
a 1.40 m de la base de la misma. Si la altura de la barra es 0.860 m, a) ¿a qué velocidad abandonó el tarro
la barra? y b) ¿cuál era la dirección de la velocidad del tarro justo antes de chocar con el piso? Rpta. a) (3.34i)
m/s b) -50.9°
5. Un astronauta sobre un planeta extraño encuentra que puede saltar una distancia horizontal máxima de
15.0 m, si su rapidez inicial es 3.00 m/s. ¿Cuál es la aceleración de caída libre sobre el planeta?
6. Un proyectil se dispara de tal manera que su alcance horizontal es igual a tres veces su máxima altura.
¿Cuál es el ángulo de disparo? Dé su respuesta hasta con tres cifras significativas. Rpta. 53.1°
7. Un bombero, a una distancia de 50 m de un edificio en llamas, dirige el chorro de agua de una
manguera a un ángulo 30° sobre la horizontal, como se muestra en la figura 1. Si la rapidez inicial de la
corriente es 40.0 m/s ¿a qué altura h el agua incide sobre el edificio?
8. La órbita de la Luna alrededor de la Tierra es aproximadamente circular, con un radio medio de
3.84 x 108 m. Se requieren 27.3 días para que la Luna complete una revolución alrededor de la Tierra.
Encuentre a) la rapidez orbital media de la Luna y b) su aceleración centrípeta.
9. Un atleta hace girar un disco de 1.00 kg a lo largo de una trayectoria circular de 1.06 m de radio.
La rapidez máxima del disco es 20.0 m/s. Determine la magnitud de la aceleración radial máxima del
disco. Rpta. 377 m/s2
Fig.2
