UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA

AREA DE TECNOLOGIA NUCLEO LOS PEROZO

UNIDAD CURRICULAR FISICA GENERAL Profa. Melissa Mora

Semestre I-2012

Ejercicios del Tema II: Cinemática, parte II

1.- Una partícula parte del repos en t = 0 en el origen y se mueve en el plano XY con una aceleración constante de ā = (2i + 4j) m/s2. Después de que ha transcurrido un tiempo t, determine: a) Las componentes “X” y “Y” de la velocidad b) Las coordenadas de la partícula c) La rapidez de la partícula Solución: a) v = 2ti + 4 tj; b) r = t2i + 2t2j; c) |v| = 4,47t 2.- Las coordenadas de un objeto en movimiento en el plano XY varían con el tiempo de acuerdo con las expresiones “X = - (5,0 m) Sen t” y “ Y = (4,0 m) – (5,0 m)Cos t” donde t está en segundos. Determine las componentes de la velocidad y las de la aceleración en t = 0 s. Solución: V = -5i m/s; a = 5j m/s2 3.- En t = 0 una partícula moviéndose en el plano XY con aceleración constante tiene una velocidad de V0 = (3i – 2j) m/s en el origen. En t = 3 s, su velocidad está dada por v = (9i +7j) m/s. Encuentre: a) La aceleración de la partícula b) Sus coordenadas en cualquier instante t Solución: a) a = (2i + 3j) m/s2. b) r = ((3t+t2)i + (-2t +1,5t2)j)m 4.- Un atleta de salto de longitud se despega del suelo a un ángulo de 20° con la horizontal y a una velocidad de 11,0 m/s. a) ¿Qué tan lejos salta? b) ¿Cuál es la máxima altura que se alcanza? Solución: a) 7,94 m; b) 0,722 m 5.- Un avión de Rescate en Alaska deja caer un paquete de provisiones a un grupo de exploradores extraviados, como se muestra en la figura. Si el avión viaja horizontalmente a 40,0 m/s y a una altura de 100 m sobre el suelo, ¿Dónde cae el paquete en relación con el punto en que se soltó?¿Cuales son las componentes horizontal y vertical de la velocidad del paquete justo antes de que golpee el suelo? Solución: 181 m a la derecha; Vx = 40 m/s; Vy = - 44,3 m/s

6.- Desde la azotea de un edificio se lanza una piedra hacia arriba a un ángulo de 30° con la horizontal y con una velocidad inicial de 20,0 m/s. Si la altura del edificio es de 45,0 m. a) ¿Cuánto tiempo permanece la piedra “en vuelo”? b) ¿Cuál es la velocidad de la piedra justo antes de que golpee el suelo? c) ¿Dónde golpea la piedra el suelo? Solución: a) 4,22 s, b) 35,9 m/s, c) 73 m de la base del edificio 7.- Un saco de cemento se desliza fuera de la rampa que se indica en la figura, con una velocidad horizontal de 12 m/s. Si la altura de la rampa es de 6 m sobre el suelo, determine el tiempo necesario para que el saco golpee el suelo y el Rango R en el que los sacos comienzan a apilarse Solución: 1,11 s; 13,3 m

8.- Por medio de una cámara de video, se observa que cuando se golpea un balón en A, según se

indica en la Figura, apenas logra pasar por encima de un muro en B cuando alcanza su máxima

altura. Sabiendo que la distancia de A al muro es de 20 m y que la altura de éste es de 4 m,

determine la velocidad inicial con la que se pateó el balón. Ignore el tamaño del balón.

Solución: 23,9 m/s

x

R

6 m

12 m/s

Bibliografía:

Giancoli, Douglas. (2006) Física, Principios y Aplicaciones. Sexta Edición. Pearson Educación de

México, S.A. de C.V.

Serway, Raymond. (1996) Física. Tomo 1. Cuarta Edición. McGraw-Hill Interamericana Editores,

S.A. de C.V.

V0 4 m

20 m