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+ e2s Física Hoja 2 Universidad Grado en Ciencia y Tecnología de, los Alimentos Rey Juan Carlos| Curso 2041 2012. 2 Y. Habiardol Cinemática EJERCICIOS 0 La ley de movimiento de una partícula en el plano XY es r =5c05 241 +5sen247 m cuando í en s. Hallar: a) El vector velocidad v(£), su módulo y el vector unitario en su dirección. b) El vector aceleración A(1) y sus componentes intrínsecas a, y a, en cualquier instante, £) La posición y la velocidad del móvil en el instante inicia] y parat=2s. Sal: a)9() =-L0sen21T +10:00821-7, v(4) =10 m/s, enel + 00824]; b) E(0) =-2Qcos 21d 200217 mis : 2150, da = 20 mís?, 0) F(0)=51 mm, Y(0)=107) m/s, F(2)==3,277 — 3,18:) 1, VQ)=7,571 6,54: m/s, pa > , Run e E (> Un cuerpo se mueve en el plano XY según el siguiente vector posición: F=(t +42) 7 4 (18-317) en el SL. Calcular para el instante t= 1 s: a) su vector velocidad; b) las componentes cartesianas y las componentes intrínsecas de su aceleración. c) los vectores unitarios di, y El, y comprobar que son perpendiculares d) el radio de curvatura. Sot: a) %=97 +12] m/s: b) a, = 8 m/s? Ay = 6 mís”; ay = 0 mísh a, = 10 mís?; o) 1-06; d) p=22.5m =067 +08), 8,= 3 3.) La aceleración de una masa puntual que se mueve en el plano XY es a= 2. 1+31-) m s?, si en el instante inicial su velocidad es Vo=6-1 mís y está en el punto (0, 4 1), calcular: a) la ley del movimiento; b) la velocidad y la posición de la masa para t= 2 s; 0) las componentes intrinsecas de la aceleración en ese instante. Sola) 7) =(61 =P) + (4417 /2)7 m, 0) (2) =27 + 6) m/s; P2=(8 m, 8 mM); cjar(2)=5,06 mís?; a, (2) =3,79 mís?. 4. Un cuerpo que se mueve en linea recta con aceleración constante pasa por el origen de coordenadas en el instante inicial y a los 3 s se encuentra a 50 m del origen con una velocidad de 15 m/s. ¿Dónde se encontrará el cuerpo a los 10 s? ¿Cuál será su velocidad en ese instante?. Sol.: 130 m; 25 nvs Hrs Se deja caer una bola de acero desde el balcón de un edificio y tarda 0,10 s en recorrer el último metro. a) ¿De qué altura se dejo caer? b) ¿Con qué velocidad llega al suelo? Sol a) 5.5 m; b) 10,5 m/s 7 (8) Un jugador lanza verticalmente hacia arriba la pelota desde una altura de 1,80 m y tarda 1,8 s en llegar al suelo. Suponiendo nulo el rozamiento y g = 10 m/s”, calcular la velocidad con que lanzó la pelota y la máxima altura que alcanza. Sal.: E m/s, 53m ( D Al lanzar horizontalmente un cuerpo desde una altura H se observa que tarda 0,8 s en llegar al suelo a una 3 distancia de 4,8 m de la vertical del punto de lanzamiento. g = 10 m/s”, Calcular: a) el valor de H; b) la velocidad con que fue lanzado; 0) el vector velocidad con que llega al suelo (debe dar el ángulo que formará respecto del eje X). Sel.: a) 3,2 m; b) 6 mís; e) 10 m/s, o=-53.13% 3. Un atleta que camina por una pista circular de 50 m de radio recorre 540 m cada minuto. a) ¿Cuántas vueltas da ala pista en una hora?; b) ¿Cuál es la aceleración del atleta? Sol.: a) 103 vueltas; b) 1,62 ms? 4 — 9, Una plataforma circular de 2 m de radio, inicialmente en reposo, comienza a girar con una aceleración angular de 1,5 rad/s”, hasta que adquiere una velocidad angular de 6 rad/s, que mantiene constante durante medio minuto, a continuación frena y se detiene en 3 segundos. Calcular: a) las vueltas dadas por la plataforraz; b) el espacio recorrido por un punto de su periferia; c) los valores de la aceleración tangencial y de la aceleración normal de un punto de la periferia en los siguientes instantes, t,=2 8, t¿ = 20 8 y ta= 35 s, contados desde que se inició el movimiento, Sol.; a) 32 vueltas; b) 402 m; c) a1(2) =3 mís”, an(2) = 18 m/s”, a,(20)=0, an(20) =72 vs”; a1(35) m/s ! ' -4 m/s? an(35) = 32