Curso de Preparación Universitaria: Física Guía de Problemas No 1 ...

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Respuestas a la Guía de Problemas N o 2: Cinemática Movimiento uniformemente variado 1) Aceleración: = 1,39 m/s 2 2) Aceleración de frenado: =−3,33 m/s 2 3) a. Aceleración: = 7,41 m/s 2 b. Módulo de la velocidad media: = 25 m/s 2 4) a. v (t) = 5,25 m/s 2 t b. v (7 s) = 36,75 m/s c. x (t) = 2,625 m/s 2 t 2 d. x (7 s) = 129 m 5) a. Aceleración = 4 m/s 2 b. Velocidad = 432 Km/h c. De elaboración personal (recta por el origen). 6) a. Velocidad máxima: 14 m/s b. Desplazamiento durante el primer segundo: Δ x = x (1 s) - x (0 s) = 1,75 m Desplazamiento durante el último segundo: Δ x = x (4 s) - x (3 s) = 12,2 m c. Aceleración de frenado: −1,75 m/s 2 Desplazamiento durante el primer segundo: ≅ 13 m Desplazamiento durante el último segundo: ≅ 0,87 m Sugerencia: escribir la ecuación de x (t) para cada etapa. 7) Distancia entre la boya y el barco: = 86 m 8) a. a1 = 0 , a2 = 2 m/s 2 , a3 = 2 m/s 2 , a4 =−4 m/s 2 Gráficos: rectas horizontales de ordenada igual a la aceleración. b. El desplazamiento correspondiente a dicho intervalo de tiempo. Δ x1 = 12 m , Δ x2 = 27 m , Δ x3 = 3 m , Δ x4 =−6 m c. 1: v (t) = 4 m/s x (t) = 4m/s t 2: v (t) = 2 m/s + 2m/s 2 t x (t) = 2m/s t + 1 m/s 2 t 2 3: v (t) =−6m/s + 2 m/s 2 t x (t) =−6m/s t + 1 m/s 2 t 2 4: v (t) = 12 m/s−4m/s 2 t x (t) = 12 m/s t−2 m/s 2 t 2 d. t x1 (t) x2 (t) x3 (t) x4 (t) 1 s 4 m 3m −5 m 10m 4 s 16m 24m −8 m 16m 5 s 20m 35m −5 m 10m 7 s 28m 63m 7 m −14 m Gráficos x (t) de elaboración personal (son parábolas salvo el primer caso) e. 1: 4 m/s 2: 4 m/s 3: −4m/s 4: 8 m/s f. La variación de velocidad correspondiente a dicho intervalo de tiempo. Δ v1 = 0 , Δ v2 = 6 m/s , Δ v3 = 6 m/s , Δ v4 = −12 m/s g. De elaboración personal. 9) Aceleración: 2,1 m/s 2 Distancia: 15,2 m Intervalo de tiempo: 9,5 s 10) Aceleración de frenado: −2, 83 m/s 2 Recorre 16,7 m más allá de la posición anterior. 11) a. Componente x de la velocidad media: 0 (AB), 3 m/s (BC), 1 m/s (CD), −2 m/s (DE), ( −5 / 3) m/s (EF), 0 (FG), 0,1 m/s (BG) b. Tramos BC y EF c. Velocidad nula. 4
12) No se detendrá antes de los 40 m. Recorre = 47 m en 3,5 s hasta detenerse. 13) a. b. Se detiene a 6300 m ≅ 6 Km del lugar de partida. x (m) c. 6,3 5,4 1,8 60 1 −2 a (m/s 2 ) 60 120 150 2 60 120 150 60 5 b. 1: x (t) = 2,5 m/s x (m) 64 2 t 2 2: x (t) =10 m + 10 m/s (t−2s) - 0,7 m/s 2 (t−2s) 2 3: x (t) = 34 m + 6 m/s (t−5s) 34 10 2 5 120 150 14) a. Aceleración en cada etapa: a1 = 5 m/s 2 5 −1, 3 v (m/s) a (m/s 2 ) 10 10 5 t (s) t (s) t (s) t (s) t (s) a2 = −1, 3 m/s 2 a3 = 0 m/s 2
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