TALLER DE CINEMÁTICA DE UNA PARTÍCULA EN UNA DIMENSIÓN

1. ¿Cuánto tarda un auto en acelerar desde el reposo hasta 22.2 m/s si la aceleración es constante y el auto avanza 243 m durante el periodo de aceleración?

2. Un auto desacelera desde una velocidad de 31 m/s hasta una velocidad de 12 m/s en una distancia de 380 m. a) ¿Cuánto tarda este proceso, suponiendo que la aceleración es

constante? b) ¿Cuál es el valor de la aceleración?

3. Una corredora con una masa de 57.5 kg parte del reposo y acelera con una

aceleración constante de 1.25 m/s² hasta alcanzar una velocidad de 6.3

m/s. Luego continúa corriendo con esta velocidad constante. a) ¿Qué distancia ha recorrido después de 59.7 s? b) ¿Cuál es la velocidad de la corredora en este instante?

4. Un jet de combate aterriza en la plataforma de un portaviones. Toca la

plataforma con una velocidad de 70.4 m/s y se detiene por completo en una distancia de 197.4 m. Si este proceso tiene lugar con una desaceleración constante, ¿cuál es la velocidad del jet 44.2 m antes de la ubicación final en que se detiene por completo?

5. Un auto parte del reposo y acelera a 10 m/s². ¿Qué distancia recorre en 2

s?

6. Un avión parte del reposo y acelera a 12.1 m/s². ¿Cuál es su velocidad final

de la pista de despegue de 500m?

7. Se lanza una pelota verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 26.4 m/s. ¿cuánto tarda en llegar al punto de partida?

8. Se lanza una piedra hacia arriba, desde el nivel del suelo, con una velocidad inicial de 10 m/s. a) ¿Cuál es la velocidad de la piedra después de 0.5 s? b) ¿A qué altura sobre el nivel del suelo está la piedra después de 0.5 s?

9. Se lanza una pelota hacia abajo con una velocidad inicial de 10 m/s. La

aceleración de la piedra es constante y tiene el valor de la aceleración en

caída libre, 9,81 m/s². ¿Cuál es la velocidad de la piedra después de 0.5 s.

10. Se lanza un objeto de manera vertical hacia arriba y tiene una velocidad de 20 m/s cuando llega a dos tercios de su altura máxima por arriba de su punto de lanzamiento. Determine la altura máxima.

11. Una chica va en bicicleta. Cuando llega a una esquina, se detiene a tomar agua de su botella. En ese momento pasa un amigo a una velocidad constante de 8 m/s. a) Después de 20 s, la chica se monta nuevamente en su bicicleta y viaja

con una aceleración constante de 2.2 m/s², ¿Cuánto tiempo tarda en

alcanzar a su amigo? b) Si la chica hubiese estado en su bicicleta pedaleando con una velocidad

de 1.2 m/s cuando pasó su amigo, ¿Qué aceleración constante habría necesitado para alcanzarlo en la misma cantidad de tiempo?

12. Un motociclista corre con una velocidad constante de 36 m/s cuando pasa

frente a un coche patrulla estacionado al lado del camino. El radar, colocado en la ventana trasera del coche patrulla, mide la velocidad de la moto. En el instante en que la motocicleta pasa frente al coche patrulla, el oficial de policía comienza a perseguirla, con una aceleración constante de

4 m/s². a) ¿Cuánto tarda el policía en alcanzar al motociclista? b) ¿Cuál es la velocidad del coche patrulla cuando alcanza la moto? c) ¿A qué distancia estará el coche patrulla de su posición inicial?

13. Dos vagones de tren están en una vía recta horizontal. Un vagón parte del

reposo y se pone en movimiento con una aceleración constante de 2 m/s². Este vagón se mueve hacia el segundo, que está a 30 m de distancia, con una velocidad constante de 4 m/s. a) ¿Dónde chocarán los vagones? b) ¿Cuánto tardarán los vagones en chocar?

14. Imagínese el castillo del abismo de Helm del Señor de los Anillos. Usted está en la cúspide del muro del castillo soltando rocas sobre monstruos de todas clases que están 18.35 m debajo de usted. En el momento en que suelta una roca, un arquero que está ubicado exactamente debajo de usted dispara una flecha de manera vertical hacia arriba con una velocidad inicial de 47.4 m/s. La flecha impacta la roca en el aire. ¿Cuánto tiempo después de que usted soltó la roca sucede esto?

15. Se lanza una pelota verticalmente hacia arriba a una velocidad inicial de 15 m/s. Ignore la resistencia del aire. a) ¿Cuál es la altura máxima que alcanzará la pelota? b) ¿Cuál es la velocidad de la pelota cuando llega a 5 m?

c) ¿Cuánto tardará en llegar a 5 m sobre su posición inicial cuando va subiendo?

16. Un tren que se mueve con aceleración constante pasa por una estación

con velocidad V₀. Medio kilómetro más adelante su velocidad es de 30 km/h

y 1 km más adelante de la estación su velocidad es de 40 km/h. Hallar la

velocidad inicial V₀.

17. Dos autos A y B se mueven en la misma dirección, en carriles paralelos, con velocidades Va y Vb respectivamente. Cuando el auto A está a una distancia d detrás de B, el auto A aplica los frenos, causando una aceleración de frenado constante de magnitud a. Demuestre que para que

A alcance a B es necesario que

Sugerencia: estudie el tiempo de encuentro.