1º PARTE: MOVIMIENTOS EN UNA DIMENSIÓN

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8 Km. Si la velocidad de la luz en el vacío es de 3,0 x 10  10 12,5  e) Calcular el área bajo el gráfico para cada tabla. ¿Qué representa físicamente dicha área?  d) Indicar para cada gráfico en qué intervalos de tiempo el objeto se aleja o se acerca al origen (sistema de referencia).  c) Realizar los gráficos de a=f (t) para cada tabla.  b) Calcular la pendiente en cada gráfico. ¿Qué representa físicamente dicha pendiente?  a) ¿En cuál/es de los gráficos las variables son directamente proporcionales? Explique su elección.  12  3,0 9,0  21 3,0  30  1,0 3,0 4,0 5,0  0,0 2,5 7,5  REPARTIDO Nº2 FÍSICA 5º AÑO PROF: VIVIAN BERTIZ 2013 1º PARTE: MOVIMIENTOS EN UNA DIMENSIÓN  6) Los siguientes cuadros de datos fueron obtenidos en el laboratorio. Para cada uno de los cuadros de valores construir el gráfico v= f (t) y luego responder: TABLA II TABLA III v (m/s) t (s) v (m/s) t (s)  4) A la hora 11 parte un automóvil y se mueve por un tramo de carretera recta con una rapidez constante de 60 Km/h; a la hora 13, del mismo día, parte otro automóvil en su persecución desde el mismo origen que el anterior, pero con una rapidez constante de 100 Km/h. Calcular a qué hora y a qué distancia del punto de partida lo alcanza. Resolver el ejercicio en forma gráfica y analíticamente. 5) Dos ciclistas viajan con rapidez constante por una misma carretera. El primero (A) viaja a 25,0 Km/h; el segundo (B) lo hace a 32,0 Km/h. Exactamente al mediodía A está 17,5 Km en línea recta delante de B. ¿A qué hora B alcanza a A y qué distancia habrá recorrido cada uno desde el mediodía?  m/s : ¿cuánto tarda la luz del Sol en llegar a la Tierra? 3) Si se sabe que un Año Luz (unidad de medida astronómica) es la distancia que recorre la luz del sol en un lapso de un año, calcular la distancia en kilómetros que corresponde a un año luz.  8  40 0 1.0 2.0 3.0 4.0 t (h) 2) La distancia entre la Tierra y el Sol es de 1,50 x 10  80  c) Realizar el gráfico v = f (t) para todo el movimiento. x ( Km)  b) Calcular la velocidad del auto para cada intervalo de tiempo.  a) ¿Cuál es la posición inicial del cuerpo? ¿Y cuál la final? ¿Permaneció en reposo en algún intervalo de tiempo?   MRU  MRUV 1) La posición (x) de un auto en una carretera recta varía con el tiempo (t) de acuerdo con el gráfico de la figura.6,0  7) La velocidad de un ómnibus que se dirige de la ciudad de Montevideo a la ciudad de Durazno, por una carretera considerada recta, varía con el tiempo de acuerdo con el gráfico adjunto.  a) ¿Para qué intervalos de tiempo el ómnibus se movió con rapidez constante? b) Calcular la aceleración que tuvo el móvil en cada intervalo de tiempo.  c) Realizar el gráfico a = f (t) para todo el intervalo.  d) Realizar el gráfico de x=f (t) para todo el movimiento, suponga “Tres Cruces” como el origen de coordenadas.  e) ¿Cuál es la distancia que separa Montevideo de la ciudad de Durazno? v (Km/h)  100 0 0.50 2.2 2.5 t (h)  2  8) Un ciclista se desplaza con una velocidad de 30 Km/h. En determinado momento acelera a razón de 0,50 m/s . Si esa aceleración es constante durante los siguientes 8,0 s : ¿Cuál es su velocidad final? y ¿Cuántos metros recorre en 8,0s? 9) El límite de velocidad en zona escolar es de 40 km/h . Un conductor que viaja a esa velocidad ve a un niño que corre por la calle justo delante de su auto ( a una distancia de 17m) . Aplica los frenos y el auto se desacelera uniformemente a  2  razón de 8.0 m/s . Si el tiempo de reacción del conductor (tiempo que le lleva pasar el pie del acelerador al freno) es de 0,25 s; el conductor logrará detener el auto a tiempo sin lastimar al niño?  10) Un ciclista que se mueve en línea recta experimenta los siguientes cambios en el módulo de su velocidad: Partiendo del reposo alcanza los 10m/s en un tiempo de 10s; luego sigue acelerando hasta alcanzar los 15m/s en un tiempo de 5,0s más; mantiene dicha velocidad durante 30s más y en ese instante comienza a frenar hasta detenerse en un tiempo de 15s. Sabiendo que dichos cambios en el módulo de la velocidad son uniformes respecto del tiempo:  a) Construir el gráfico v=f (t) para el movimiento del ciclista.  b) Calcular la aceleración que tuvo el ciclista en cada intervalo de tiempo.  c) Determinar la distancia recorrida total por el ciclista. 11) La gráfica corresponde a un móvil que se mueve en línea recta, que tiene, en t = 0, v = 10 m/s y x = -5,0 m.  i i Construir las gráficas v = f (t) y x = f (t).  2 a(m/s )   5,0 5,0 10 15 20 t(s)5,0 12) Un tren parte del reposo con un M.R.U.V. Al cabo del primer segundo tiene una velocidad de 5,0 m/s. Calcular: a) Su velocidad a los 10 s de la partida.  b) La distancia recorrida en ese tiempo.  c) La distancia recorrida entre el 9º y el 10º segundos. 13) Un ciclista y un motociclista distan entre sí, inicialmente, 100m y parten del reposo el uno hacia el otro con aceleraciones  2  2  ¿Dónde y cuándo se encontrarán si parten simultáneamente? Comienzan Se encuent r an 100 m 100 m  X X  14) Se tira verticalmente hacia abajo una piedra con una velocidad inicial de 12,4 m/s desde una altura de 65,0 m sobre el suelo. (a) ¿Qué distancia recorre la piedra al cabo de 2,00 s? (b) ¿Cuál es su velocidad cuando llega al suelo? 15) Una persona que está inclinada sobre el borde de un edificio de 34 m de alto lanza una pelota hacia arriba con una rapidez inicial de 6,0 m/s de modo que la pelota no choque contra el edificio en el viaje de regreso. (a) ¿Qué tan lejos sobre el suelo estará la pelota al cabo de 1,0 s? (b) ¿Cuál es la velocidad de la pelota en ese momento? (c) ¿Cuál es el tiempo total de vuelo?  16) Dos cuerpos se lanzan verticalmente de abajo hacia arriba con 2,0 s de diferencia, el primero con una velocidad de 50 m/s y el segundo con una velocidad de 80 m/s.  a) ¿Cuál será el tiempo transcurrido hasta que los dos se encuentren a la misma altura?  b) ¿A qué altura sucederá?  c) ¿Qué velocidad tendrá cada uno en ese momento?  v( m/s)  17) La gráfica corresponde a la velocidad de un objeto que es lanzado verticalmente.  10 m/s)  a) Explique el significado físico del cambio en el signo de la velocidad en el gráfico.  b) .  Calcule el valor de t  1  c) ¿Qué distancia recorrió al cabo de 1,0s de lanzado?  4,0  t t(s)  110  18) B Una persona recorre el trayecto ABC, empleando 50s.  C a) empleada por la persona.  Hallar la rapidez media 16m   v  b) empleada por la  9m Hallar la velocidad media m persona para ir de A hasta B.  A   12m  2º PARTE: MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES:  MOVIMIENTO COMPUESTO  MCU   MOVIMIENTO COMPUESTO  1) Un pescador, que puede remar a 6,0 km/h sobre el agua, orienta su bote perpendicularmente a la orilla de un río y rema a través de él, cuyas aguas se mueven con una velocidad de 2,0 km/h. Si el ancho del río es de 1,0 Km: a) ¿Cuánto tiempo tarda en cruzar?  b) ¿A qué distancia, aguas debajo de su punto de partida, llega el bote al alcanzar la orilla opuesta?  c) ¿Qué distancia ha recorrido con respecto a la orilla?  d) ¿Cuál ha sido su velocidad respecto a la orilla?  B   Dos botes parten simultáneamente de orillas opuestas de un arroyo tal como se muestra. Las velocidades V y V indicadas son las que  A B los botes tienen respecto al agua.  V = 2,0 m/s B  V = 1,0 Arroyo  50m  a) ¿A qué distancia de la orilla 1 se encontrarán?  m/s  b)¿A qué distancia de la recta AB se  V = 3,0 m/s A  encontrarán?  A orilla 1 b) Calcular la velocidad del proyectil en el instante en que  a) Calcular h.  h = 0,80 m x   La gráfica muestra cómo cambia, en función del tiempo, el módulo de la velocidad vertical de la pelota hasta el instante en que llega al suelo.  V x  h   (m/s) t (s)  V y  500 m 1000 m 30° V = 100 m/s 195 m A B   ¿Cuál debería ser la velocidad del avión para que el paquete caiga en un canasto situado 1000 m delante del punto de lanzamiento  a) ¿Cuánto tiempo tardará el paquete en llegar al suelo? b)  5) Un avión, que vuela horizontalmente a 500 m de altura, deja caer un paquete.  b) Hallar y representar la velocidad de la bolita en el instante que llega al piso.  a) Calcular la distancia horizontal x recorrida desde que deja la mesa hasta que llega al piso.  Una bolita desliza sobre una mesa horizontal con velocidad constante v = 4,0 m/s. Al llegar al borde cae describiendo una trayectoria parabólica tal como se indica en el dibujo.  8)  3) 4) Aurora golpea sin querer una maceta colocada en el borde de su balcón, de forma tal que ésta sale con una velocidad horizontal de 3,0m/s, demorando en tocar el suelo un tiempo de1,0s.  a) la velocidad inicial del proyectil, y b) la velocidad media entre A y B.  7) Se dispara un proyectil desde el suelo (posición A) formando un ángulo de 45º con la horizontal. Sabiendo que permanece en el aire un tiempo total de 2,0s al golpear el suelo (posición B). Calcular:    b) Hallar B v    A v  a) Hallar  6) Se lanza un proyectil como muestra la figura:  d) Determine las coordenadas (x,y) de la maceta cuando han trascurrido 0,75s de caída.  c) Determine las características de la velocidad final un instante antes de tocar el suelo.  b) Calcular la distancia horizontal que recorrió la maceta.  a) Calcular la altura del balcón.10   MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU)  1) El segundero de un reloj tiene 2,0 cm de longitud. Calcular, para un punto en el extremo libre de la manecilla: a) su período, b) su velocidad angular ( w ) , y c) su velocidad tangencial ( v ). 2) Una calesita del Parque Rodó da diez vueltas en 120s. Si un caballito se encuentra a 1,5m del centro de giro, calcular: a) La frecuencia de la calesita.  b) La velocidad angular de la calesita.  c) La velocidad lineal (tangencial) del niño que va sobre el caballito.  d) El niño comienza a marearse y su papá (que sabe Física) lo acerca al centro de la calesita. ¿Por qué le parece que hizo eso? Justifique. 3) a) Calcular la velocidad angular de la Tierra.  b) Calcular la velocidad tangencial de un cuerpo que se encuentra sobre la superficie terrestre. (R = 6380Km)  tierra  4) Dos pelotitas, de 0,50 Kg de masa cada una, se encuentran ensartadas en una misma varilla rígida, en los puntos A y B, tal como se indica en la figura. El conjunto gira en torno al punto O de modo que la velocidad de A es 12,0 m/s.  a) Hallar el período de rotación del cuerpo en la posición B.  b) Hallar y representar la fuerza centrípeta que experimenta la pelotita situada en B.  B Datos: OA 1 , m y OB 3 , m     V B A O  V A 5) Una piedra atada a una cuerda de 40cm de largo realiza un MCU con una velocidad tangencial de 1,6m/s.  Otra piedra está atada a una cuerda de 30cm de largo y se mueve con un MCU de igual frecuencia que la primera piedra. Calcular y representar la velocidad tangencial, la aceleración y fuerza centrípeta de la segunda piedra. (Utilice escala) 6) Una piedra de 0,25 Kg de masa gira con M.C.U., dando 5 vueltas en 10 segundos. Si el radio de su trayectoria es 1,0 m.  Calcular: a) La velocidad angular de la piedra.  b) El valor de su velocidad tangencial.  c) El valor de su aceleración centrípeta.  d) El valor de su fuerza centrípeta. 7) Una partícula de 100 g de masa describe una circunferencia horizontal con velocidad angular constante w rad s . Se sabe que el movimiento de la partícula es horario   10 / y, que el radio es R = 2,0 m.  a) ¿Cuántas vueltas da la partícula por segundo? A B     b) ¿Cuánto vale v y v ? Representar dichos vectores. A B   c) ¿Cuánto vale ? Representar dichos vectores. a y a A B d) Calcular el módulo de la fuerza centrípeta.  e) ¿Qué sucede con los valores calculados anteriormente si R=1,0m? Justifique