Física

Problemas cinemáticos


Velocidad:

1. Un mono que salta de rama en rama en un zoológico tarda 6 segundos en cruzar su jaula de 12 metros. ¿Cuál es su velocidad promedio?

S = 12m

t = 6s

v =?

2. Un automóvil viaja de la ciudad A a la ciudad B, a 200 km. Lleva 4 horas, porque después de una hora de viaje, el neumático delantero izquierdo se pinchó y fue necesario reemplazarlo, lo que tomó 1 hora y 20 minutos de tiempo total invertido. ¿Cuál fue la velocidad promedio que desarrolló el automóvil durante el viaje?

S = 200 km

t = 4h

v =?

A pesar de que el automóvil ha estado parado durante algún tiempo durante el viaje, no se tiene en cuenta la velocidad promedio.

3. En el ejercicio anterior, ¿cuál era la velocidad a intervalos antes y después de pinchar el neumático? Sabiendo que el incidente ocurrió cuando quedaban 115 km para llegar a la ciudad B.

  • Antes de la parada:

S = 200-115 = 85 km

t = 1 hora

v =?

  • Después de la parada:

S = 115 km

t = 4h-1h-1h20min = 1h40min = 1.66h (usando tres reglas simples)

v =?

4. Se lanza una pelota de béisbol a una velocidad de 108 m / s, y tarda 0.6 segundos en alcanzar al bateador. Asumiendo que la pelota se mueve a una velocidad constante. ¿A qué distancia está el lanzador del bateador?

, si aislamos S:

5. Durante una carrera de 100 metros, un competidor viaja a una velocidad promedio de 5 m / s. ¿Cuánto tiempo lleva completar la ruta?

, si aislamos t:

Movimiento uniforme:

1. Un automóvil se mueve a lo largo de un camino recto descrito por la función S = 20 + 5t (en SI). Determinar:

(a) la posición inicial;

(b) la velocidad;

(c) la posición en el tiempo 4s;

(d) el espacio recorrido después de 8s;

(e) en el instante en que el automóvil pasa la posición de 80 m;

(f) en el instante en que el automóvil pasa la posición de 20 m.

Comparando con la función predeterminada:

(a) Posición inicial = 20m

(b) Velocidad = 5 m / s

(c) S = 20 + 5t

S = 20 + 5.4

S = 40m

(d) S = 20 + 5.8

S = 60m

(e) 80 = 20 + 5t

80-20 = 5t

60 = 5t

12s = t

(f) 20 = 20 + 5 t

20-20 = 5t

t = 0

2. En una pendiente de 10 km, la velocidad máxima permitida es de 70 km / h. Supongamos que un automóvil comienza este tramo a una velocidad igual al máximo permitido, mientras que una bicicleta lo hace a una velocidad de 30 km / h. ¿A qué distancia está el automóvil de la bicicleta cuando se completa el automóvil?

  • Coche:

S = 10 km

v = 70 km / h

t =?

S = 70t

10 = 70t

0.14h = t

t = 8.57min (usando tres reglas simples)

  • Bicicleta

El tiempo utilizado para calcular la distancia alcanzada por la bicicleta es el tiempo que el automóvil llegó al final del viaje: t = 0.14h

v = 30 km / h

t = 0.14h

S =?

S = 0 + 30. (0.14)

S = 4.28 km

3. El siguiente gráfico muestra las posiciones dependientes del tiempo de dos autobuses. Una parte de la ciudad A hacia la ciudad B, la otra de la ciudad B a la ciudad A. Las distancias se miden desde la ciudad A. ¿Qué tan lejos estarán los autobuses?

Para hacer este cálculo, necesitamos conocer la velocidad de cualquiera de los autobuses y luego calcular la distancia recorrida hasta el momento en que los dos se encuentran, donde se cruzan los caminos.

Cálculo de la velocidad del autobús de la ciudad A a la ciudad B (línea azul)

Conociendo la velocidad, es posible calcular la posición del encuentro cuando t = 3h.

4. Un automóvil viaja a una velocidad de 20 m / s al principio, luego se mueve a una velocidad de 40 m / s, como se muestra en la tabla a continuación. ¿A qué distancia estaba el auto?

Tener la gráfica de v x t, el desplazamiento es igual al área debajo de la línea de velocidad. Entonces

S = Área A + Área B

S = 205 + 40(15-5)

S = 100 + 400

S = 500m

5. Dos trenes salen simultáneamente de la misma ubicación y viajan en la misma línea recta con velocidades de 300 km / hy 250 km / h respectivamente. Hay comunicación entre los dos trenes si la distancia entre ellos no supera los 10 km. ¿Cuánto tiempo después de partir los trenes perderán la comunicación por radio?

Para este cálculo, se establece la velocidad relativa entre los trenes, por lo tanto, el movimiento puede calcularse como si el tren más rápido se moviera a una velocidad de 50 km / h (300 km / h-250 km / h) y el otro se detuviera.

Así:

v = 50 km / h

S = 10 km

t =?