El moviment uniformement accelerat (MRUA)
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
4rt ESO<br />
<strong>El</strong> <strong>moviment</strong> <strong>uniformement</strong> <strong>accelerat</strong> (<strong>MRUA</strong>)<br />
1. Un automòbil de gran cilindrada arrenca del repòs en una recta i en 8 s assoleix una<br />
velocitat de 100 km/h. Quant val l’acceleració desenvolupada pel vehicle?<br />
(Sol: a=3,47 m/s 2 )<br />
2. D’una estació surt un tren. Guanya velocitat, fins que al cap de 3 min aquesta assoleix<br />
els 108 km/h. Determina l’acceleració mitjana desenvolupada.<br />
(Sol: a=0,17 m/s 2 )<br />
3. En l'inici d’una etapa contra rellotge un ciclista és capaç d’aconseguir anar a 42 km/h<br />
en 10 segons. Quant val l’acceleració desenvolupada pel ciclista?<br />
(Sol: a=1’17 m/s 2 )<br />
4. En el missatge publicitari d’un model de cotxe de gran cilindrada s’informa que amb els<br />
seus potents frens és capaç d’aturar-se en 5 s quan circula a 120 km/h. Quant val<br />
aquesta acceleració de frenada?<br />
(Sol: a=-6’67 m/s 2 )<br />
5. Un de vosaltres que és aficionat a l’esquí té curiositat per saber la desacceleració dels<br />
esquiadors en el recorregut que fan després d’haver passat per la meta. Per calcular-la<br />
només té la dada de la velocitat quan arriben a la meta (30 m/s) i mesura el temps que<br />
necessiten per parar-se (3 s). Quina és la desacceleració o l’acceleració de la frenada?<br />
Què vol dir el signe negatiu?<br />
(Sol: a=-10 m/s 2 )<br />
6. Un cotxe s’engega des del repòs amb acceleració que suposem constant i igual a 2 m/s 2<br />
durant 5 s. Si es mou sobre l’eix X, determina la velocitat en els instants t=1 s i t=3 s.<br />
(Sol: v=2 m/s; v=6 m/s)<br />
7. Un objecte amb MR té una velocitat de 20 m/s en l’instant t 0=0 s. En t 1=30 s, la seva<br />
rapidesa és 5 m/s. Calcula la seva acceleració. Quina serà la seva velocitat en l’instant<br />
t 2=40 s?<br />
(Sol: a=-0’5 m/s 2 ; v=0 m/s)<br />
8. Un avió estableix contacte amb la pista d’aterratge quan la seva rapidesa és de 200<br />
km/h; després frena <strong>uniformement</strong> i recorre 1400 m fins aturar-se. Quina ha estat la<br />
seva acceleració? Quant de temps ha tardat en aturar-se?<br />
(Sol: t=50’4 s; a=-1’10 m/s 2 )<br />
9. Un cotxe està aturat en un semàfor i quan es posa verd arrenca amb una acceleració<br />
de 1,3 m/s 2 ; en aquest instant és avançat per una moto de rapidesa 50 km/h. Si el<br />
cotxe manté la seva acceleració durant 10 s, avança la moto? Quina distancia separarà<br />
finalment els dos vehicles?<br />
(Sol: No l’agafa; 74 m)<br />
10. Un motorista que circula en línia recta a 54 km/h, per una localitat, veu un obstacle a<br />
20 m davant seu. Si l’acceleració de frenada de la moto és de 5 m/s 2 , calcula si el<br />
motorista pot evitar el xoc amb l’obstacle sense desviar-se.
4rt ESO<br />
(Sol: No pot evitar el xoc perquè per frenar a aquesta velocitat necessita 22’5 m)<br />
11. Una avioneta recorre abans d’enlairar-se 600 m per la pista de l’aeroport. Si tarda 20 s<br />
a enlairar-se i ho fa amb un <strong>MRUA</strong>: a) Calcula la seva acceleració, b) Quina és la seva<br />
rapidesa en l’instant d’enlairar-se?<br />
(Sol: a=3 m/s 2 ; v=60 m/s)<br />
12. Determina l’espai recorregut per un cotxe en 100 s que té un <strong>moviment</strong> rectilini<br />
<strong>uniformement</strong> <strong>accelerat</strong> sabent que en 8 s passa de 70 km/h a 110 km/h<br />
13. Un mòbil que parteix del repòs, es mou amb una acceleració constant de 6 m/s². Quant de<br />
temps trigarà a recórrer 100 m? Quant valdrà la seva velocitat quan hagi fet aquests 100<br />
m?<br />
14. Un mòbil va a 20 m/s i accelera amb 3 m/s2, cosa que manté durant cert temps. Cerca:<br />
a) Velocitat i espai als 2 s<br />
b) Velocitat que tindrà quan hagi recorregut 100 m<br />
15. Una moto va a 180 km/h i frena durant 8 s amb una acceleració de 6 m/s2. S’aturarà? En<br />
cas negatiu, quin temps li faltarà per aturar-se si continués amb la mateixa<br />
desacceleració?<br />
16. Una motocicleta parteix del repòs i fa 1000 m en 28 s. Si el <strong>moviment</strong> és rectilini<br />
<strong>uniformement</strong> <strong>accelerat</strong>, calcula:<br />
a) l’acceleració<br />
b) la velocitat final<br />
17. Des de dos punts A i B distants 200 m surten simultàniament dos mòbils. <strong>El</strong> que surt d’A<br />
va a 5 m/s i va cap a B amb una acceleració constant d’1 m/s 2 . <strong>El</strong> que surt de B va cap a A<br />
amb <strong>moviment</strong> uniforme de 12 m/s. On es creuaran?<br />
18. Dos mòbils es mouen seguint una trajectòria rectilínia entre dos punts A i B situats a 110 m<br />
l'un de l'altre. <strong>El</strong> que surt d'A no porta velocitat inicial i va cap a B amb una acceleració<br />
constant de 4 m/s 2 . <strong>El</strong> segon surt de B dos segons més tard i es dirigeix cap a A amb velocitat<br />
constant de 20 m/s. Calculeu on es trobaran.<br />
Estudi del <strong>MRUA</strong> mitjançant gràfics<br />
19. Quantes etapes poden distingir-se en el <strong>moviment</strong> representat en la figura? Sabries<br />
calcular l'acceleració en cadascun dels trams? Si és que sí, calcula-la.<br />
(Sol: a1=1 m/s 2 ; a2=0 m/s 2 ; a3=-0,5 m/s 2 ; a4=-2 m/s 2 )
4rt ESO<br />
20. Al diagrama es representen les velocitats d'un mòbil en funció del temps:<br />
Determina:<br />
a. La velocitat en els instants 0 s, 1 s, 2 s, 3 s i 5 s.<br />
b. L’acceleració mitjana en els intervals de temps (0, 1), (1, 2), (2, 3) i (3, 5).<br />
c. En quin interval la velocitat és constant?<br />
d. En quin interval l'acceleració mitjana és negativa? Quin significat físic té aquesta<br />
dada?<br />
(a) v0=0 m/s; v1=2 m/s; v2=2 m/s; v3=8 m/s; v5=2 m/s; b) a1=2 m/s 2 ; a2=0 m/s 2 ; a3=6<br />
m/s 2 ; a4=-3 m/s 2 )<br />
21. Un cotxe que circula a 60 Km/h frena <strong>uniformement</strong> fins que s’atura en 15 m.<br />
a) Quant val l’acceleració?<br />
b) Quant triga en aturar-se?<br />
c) Representa les gràfiques a-t i v-t.<br />
22. L’ordinador de bord d'un automòbil modern dibuixa els gràfics velocitat-temps a intervals<br />
d'1 minut. <strong>El</strong> gràfic corresponent a una frenada és el de la figura 3.<br />
a. A quina velocitat, en km/h, circulava el vehicle abans de frenar?<br />
b. Quan val l'acceleració de frenada?<br />
(Sol: a) v=90 km/h; b) a=2’5 m/s 2 )<br />
23. Digues a quin tipus de <strong>moviment</strong> corresponen les gràfiques següents:
4rt ESO<br />
24. Una moto que va a 72 km/h frena <strong>uniformement</strong> en 20 s fins que s’atura. Quina és la<br />
distància que recorre fins que s’atura?.Construeix les gràfiques velocitat-temps i posiciótemps<br />
d'aquest <strong>moviment</strong>.<br />
25. Un cotxe es mou a una velocitat constant de 10 m/s. Comença a accelerar i en 5 s passa a<br />
tenir una velocitat de 20 m/s. Dibuixa la gràfica v-t d'aquest mòbil. Dedueix de la<br />
gràfica el valor de l'acceleració i de la distància recorreguda pel mòbil durant aquests 5<br />
s.<br />
(Sol: a=2 m/s 2 ; x=75 m)<br />
26. Dos mòbils surten de l’origen de coordenades, un amb un m.r.u. de velocitat 5 m/s i<br />
l'altre parteix del repòs amb acceleració constant d'1 m/s 2 . En quin moment i en quin<br />
punt es tornaran a trobar? Quina és la velocitat dels dos mòbils en el moment de<br />
trobar-se? Dibuixa les gràfiques v-t i x-t dels mòbils del problema.<br />
(Sol: t=10 s; x=50 m)<br />
27. Un cos A es mou en trajectòria rectilínia. En l'instant t=0 s, la seva velocitat i la seva<br />
posició són x 0 =0 i v 0 =0, respectivament. Inicia el seu <strong>moviment</strong> amb una acceleració a=0,8<br />
m/s 2 . Quan el cos arriba a la velocitat de 8 m/s recorre 24 m amb aquesta<br />
velocitat. Tot seguit inicia el <strong>moviment</strong> de frenada, amb una desacceleració constant,<br />
que li permet aturar-se un cop ha recorregut 8 m des que ha començat a frenar. Troba:<br />
a. <strong>El</strong> temps total que ha durat el <strong>moviment</strong> del cos.<br />
b. <strong>El</strong> desplaçament realitzat.<br />
c. La seva posició en l'instant t=10 s.<br />
d. Dibuixa el gràfic temps-posició i el velocitat-temps del <strong>moviment</strong> del cos.<br />
(Sol: a) 15 s; b) 72 m; c) 40 m)<br />
28. <strong>El</strong> <strong>moviment</strong> d’un cotxe de joguina respon al gràfic velocitat-temps de la figura 7.<br />
Determina: a) Quina característica té el <strong>moviment</strong> a cada tram del gràfic? b) Calcula<br />
l’espai que ha recorregut el cotxe en els 40 segons.<br />
29. Dibuixa els gràfics velocitat-temps i posició-temps, des de t = 0 fins a t = 10 s, d’un cotxe<br />
que ha sortit del repòs i es mou en línia recta amb una acceleració constant de 5 m/s².<br />
30. Construeix la gràfica v-t de la taula adjunta. A quin tipus de <strong>moviment</strong> correspon? Escriu<br />
l’equació de velocitat i l’equació de <strong>moviment</strong>. Representa la gràfica e-t.<br />
t(s) 0 1 2 3 4<br />
v(m/s) 0 9,8 19,6 29,4 39,2