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Guía Para El Segundo Parcial.

     La presente guía te puede ayudar para reafirmar los conocimientos del curso, trata de resolver los ejercicios utilizando el procedimiento visto en clase.

Movimiento Uniformemente Rectilíneo.

1. Un motor de propulsión a chorro se mueve a lo largo de una pista experimental (que llamamos el eje x). Su posición en función del tiempo está dada por la ecuación x = At² + B, donde A = 2.10 m/s² y B = 2.80 m; a) Determine el desplazamiento del motor durante el intervalo de tiempo de t1 = 3s a t2 = 5s. b) Determine la velocidad durante este intervalo de tiempo. c) Determine la magnitud de la velocidad en t = 5s.

Respuesta= a) x1=21.7m, x2=55.3m b) v=16.8m/s c) v=21m/s

2. Dos corredores parten simultáneamente del mismo punto de una pista circular de 200 m y corren en direcciones opuestas. Uno corre con una velocidad constante de 6.20 m/s, y el otro, con una velocidad constante de 5.50 m/s. ¿Cuándo se encuentren primero? a) ¿cuánto tiempo habrán estado corriendo?, y b) ¿qué distancia desde el punto de salida habrá cubierto cada uno?

Respuesta= a) t=17.1s, b) x1=106m y x2= 94m

3. Dos locomotoras se acercan entre sí sobre vías paralelas. Cada una tiene una rapidez de 95 km/h con respecto al suelo. Si inicialmente están separadas entre sí 8.5 km, ¿cuánto tiempo pasará antes de que se encuentren?

Respuesta= a) t=2.68min.

4. Una bola de bolos (boliche) que rueda con velocidad constante golpea los pinos al final de la mesa de 16.5 m de longitud. El jugador escucha el sonido de la bola que golpea los pinos 2.50s después de que la lanza. ¿Cuál es la velocidad de la bola, suponiendo que la velocidad del sonido es de 340 m/s?

Respuesta= a) V=6.7306m/s.

Movimiento Uniformemente Acelerado.

1. Una partícula se mueve en una línea recta, de manera que su posición como función del tiempo está dada por la ecuación x = (2.1 m/s²)t² + (2.80 m). Calcule a) su aceleración promedio durante el intervalo de tiempo de t₁ = 3s a t₂ = 5s, y b) su aceleración.

Respuesta= a) V1=12m/s, V2= 21m/s, b) a=4.2m/s²

2. Usted diseña un aeropuerto para aviones pequeños. El tipo de avión que podría usar este aeropuerto puede acelerar a 2m/s² y debe alcanzar una velocidad, antes de despegar, de por lo menos 27.8m/s. a) Si la pista tiene 150 m de longitud, ¿puede este avión alcanzar la velocidad mínima que se requiere para despegar? b) En caso negativo, ¿qué longitud mínima debería tener la pista?

Respuesta= a) V=24.5m/s, b) X= 193m.

3. ¿Cuánto tiempo le toma a un automóvil cruzar una intersección de 30m de ancho después de que el semáforo se pone en luz verde considerando que el automóvil parte del reposo con una aceleración constante de 2m/s²?

Respuesta= a) t=5.48s

4. Un motociclista que viaja al este, cruza una pequeña ciudad de Iowa y acelera apenas pasa el letrero que marca el límite de la ciudad. Su aceleración constante es de 4m/s². En t= 5, está a 5m al este del letrero, moviéndose al este a 15m/s. a) Calcule su posición y velocidad en t=2s. b) ¿Donde está el motociclista cuando su velocidad es de 25m/s?

Respuesta= a) X= 43m, V=23m/s, b) X= 55m.

5. El lanzamiento más rápido medido de una pelota de beisbol sale de la mano del pitcher a una velocidad de 45m/s. Si el pitcher estuvo en contacto con la pelota una distancia de 1.5m y produjo aceleración constante, a) ¿qué aceleración le dio a la pelota?, y b) ¿cuánto tiempo le tomo lanzarla?

Respuesta= a) a=675m/s², b) t= 0.0675s.

Caída Libre.

1 Una persona lanza en el aire una pelota hacia arriba con una velocidad inicial de 15m/s. Calcule a) a qué altura llega y b) cuánto tiempo permanece en el aire antes de regresar a la mano. c) la velocidad de la pelota cuando retorna a la mano del lanzador Ignore la resistencia del aire.

Respuesta= a) y=11.5m b) t=3.06s c) V=-15m/s

2. Se deja caer una moneda de un euro desde la Torre Inclinada de Pisa; parte del reposo y cae libremente. Calcule su posición y su velocidad después de 1.0, 2.0 y 3.0 s.

Respuesta= a) X1=4.9m V1=9.8m/s, X2=19.6m V2=19.6m/s, X3=44.1m V3=29.4m/s

3. Se batea una pelota casi en línea recta hacia arriba en el aire con una velocidad aproximada de 20 m/s. a) ¿Qué tan alto sube? b) ¿Cuánto tiempo permanece en el aire?

Respuesta= a) V=20.4m/s b) t=4.08s

4. Un jugador atrapa una pelota 3.2s después de lanzarla verticalmente hacia arriba. ¿Con qué velocidad la lanzó y qué altura alcanzó la pelota?

Respuesta= a) V=15.68m/s b) y=12.5m

5. Los mejores brincadores en básquetbol tienen un salto vertical (es decir, el movimiento vertical de un punto fijo de su cuerpo) de aproximadamente 120 cm. a) ¿Cuál es su rapidez de “lanzamiento” inicial desde el piso? b) ¿Cuánto tiempo permanecen en el aire?

Respuesta= a) V=4.84m/s b) t=0.49s

Movimiento Uniforme Circular.

1. Un automóvil deportivo Aston Martin V8 Vantage tiene una “aceleración lateral” de 0.96g. Esta es la aceleración centrípeta máxima que puede lograr el auto sin salirse de la trayectoria circular derrapando. Si el auto viaja a 89mi/h. ¿cuál es el radio mínimo de curva que puede describir? (Suponga que no hay peralte.)

Respuesta=170m

2. Una pelota de 150 g unida a una cuerda gira de manera uniforme en un círculo horizontal de 0.600 m de radio. La pelota da 2 revoluciones en un segundo. ¿Cuál es su aceleración centrípeta?

Respuesta=94.7m/s²

3. La órbita casi circular de la Luna alrededor de la Tierra tiene un radio aproximado de 384,000 km y un periodo T de 27.3 días. Determine la aceleración de la Luna hacia la Tierra

Respuesta= 0.00272m/s²

4. Un avión que viaja a 1890 km/h sale de una picada moviéndose en un arco de 4.80 km de radio. ¿Cuál será la aceleración del avión en g’s?

Respuesta= 5.85g

Movimiento de Proyectiles.

1. Un tigre salta horizontalmente desde una roca de 7.5 m de altura, con una velocidad de 3.2 m/s. ¿Qué tan lejos de la base de la roca caerá al suelo?

Respuesta= a) X=3.95m

2. Un clavadista corre a 2.3 m/s y se lanza horizontalmente desde el borde de un acantilado vertical y toca el agua 3.0 s después. ¿Qué tan alto es el acantilado y qué tan lejos de la base del acantilado golpea el agua el clavadista?

Respuesta= a) h=44m b) X=6.9m

3. Una pelota se lanza horizontalmente desde el techo de un edificio de 9.0 m de altura y cae a 9.5 m de la base del edificio. ¿Cuál fue la velocidad inicial de la pelota?

Respuesta= a) Vo=7.03m/s

4. Un balón de fútbol se patea al nivel del suelo y sale con una rapidez de 18m/s formando un ángulo de 38.0° con respecto a la horizontal. ¿Cuánto tiempo tarda el balón en regresar al suelo?

Respuesta= a) V=4.84m/s b) t=0.49s

5. Un alunizador está descendiendo hacia la Base Lunar I frenado lentamente por el retro-empuje del motor de descenso. El motor se apaga cuando el alunizador está a 5.0 m sobre la superficie y tiene una velocidad hacia abajo de 0.8 m/s. Con el motor apagado, el vehículo está en caída libre. ¿Qué velocidad tiene justo antes de tocar la superficie? La aceleración debida a la gravedad lunar es de 1.6 m/s².

Respuesta= a) V=4.079m/s

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