Física

Problemas cinemáticos


Movimiento uniformemente variado

1. Durante una carrera de autos, uno de los competidores puede alcanzar los 100 km / h desde el inicio en 5 segundos. ¿Cuál es la aceleración promedio que describe?

2. Un mueble, que comienza desde el reposo con una aceleración constante igual a 1 m / s², se mueve durante 5 minutos. Al final de este tiempo, ¿qué tan rápido se adquiere?

3. Un auto está parado frente a un semáforo. Tan pronto como se abre la señal, comienza con una aceleración de 5 m / s², mientras que un camión pasa con una velocidad constante de 10 m / s.

(a) ¿Después de cuánto tiempo llega el automóvil al camión?

(b) ¿Cuál es la distancia recorrida hasta la reunión?

Las ecuaciones de muv para el automóvil y mu para el camión están escritas:

Coche:

Camión:


Cuando los dos se encuentran, sus posiciones son iguales, entonces:

(b) Conociendo el momento de la reunión, solo es necesario aplicarlo en una de dos funciones (camión o automóvil).

Pronto el automóvil se encuentra con el camión 4 segundos después de que se abre el semáforo, a una distancia de 40 m.

4. Una motocicleta viaja a una velocidad constante de 30 m / s. Cuando el conductor ve a una persona cruzar la carretera, frena la bicicleta para detenerse. Sabiendo que la aceleración máxima para frenar la motocicleta tiene un valor absoluto de 8m / s², y que la persona está a 50m de la motocicleta. ¿Podrá el conductor frenar completamente la motocicleta antes de llegar a la persona?

Como la aceleración utilizada para frenar la motocicleta se opone al movimiento, tiene un valor negativo, entonces:

La motocicleta no se detendrá antes de golpear a la persona.

5. Un corredor llega a la meta en una carrera con una velocidad de 18 m / s. Al llegar camina otros 6 metros hasta que se detiene por completo. ¿Cuál es el valor de tu aceleración?

Movimiento vertical

1. Se abandona una roca desde un acantilado de 100 m de altura. ¿Qué tan rápido llega al suelo? ¿Cuánto tiempo se tarda en llegar?

2. En un juego llamado "Stop", el jugador debe lanzar la pelota verticalmente hacia arriba y gritar el nombre de alguien que está en el juego. Cuando la pelota regresa al suelo, el jugador llamado debe sostener la pelota y gritar: "Stop", y todos los demás deben detenerse, por lo que la persona llamada debe "cazar" a los otros jugadores. Cuando uno de los niños arroja la pelota, alcanza una altura de 15 metros. Y vuelve al suelo en 6 segundos. ¿Cuál es la velocidad de lanzamiento inicial?

Para realizar este cálculo, se debe dividir el movimiento en ascenso y descenso, pero sabemos que el tiempo que tarda la pelota en regresar es el doble del tiempo que pasa hacia arriba o hacia abajo. Entonces

  • Aumento (t = 3s)

3. Mientras filma una película, un especialista debe caerse de un acantilado de 30 metros de altura y caer sobre un colchón. Cuando llega al colchón, sufre una deformación de 1 m. ¿Cuál es la desaceleración que sufre el especialista hasta que se detiene cuando obtiene un colchón?

La desaceleración que sufre el especialista se producirá cuando la velocidad inicial sea la velocidad vertical del suelo, la velocidad final sea cero y la distancia de desplazamiento sea una deformación de 1 m del colchón. Entonces, el primer paso para alcanzar la resolución es calcular la velocidad de avance:

Como el ejercicio no tiene tiempo, la forma más rápida de calcular la velocidad es a través de la ecuación de Torricelli para el movimiento vertical, con aceleración de gravedad positiva, ya que el movimiento está en la misma dirección que la gravedad.

El segundo paso es Calcule el movimiento uniformemente variado para la desaceleración de la caída. Con velocidad inicial igual a 24,5m / s.

4. Un agricultor necesita saber la profundidad de un pozo en su tierra. Luego deja una roca en la boca del pozo y multiplica el tiempo que toma escuchar el sonido de la roca en el fondo. Señala que el tiempo cronometrado es de 5 segundos. ¿Qué tan alto es el pozo?

Podemos dividir el movimiento de movimiento de la piedra y el desplazamiento del sonido.

  • Movimiento de piedra:

  • Cambio de sonido:

Sabiendo que la altura del pozo es la misma para ambas funciones y que :

pero entonces:

Sabiendo que

Tomando los tiempos de cada movimiento, podemos calcular la altura usando cualquiera de las dos funciones: