UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER UIS
SEDE BARBOSA
TALLER 2.1 M.U
FISICA INTRODUCTORIO
OBJETIVO:
aplicar el concepto de movimiento uniforme y modelos matemáticos en la solución
de problemas.
E.1 En las carreras de fórmula 1, las máximas
velocidades se alcanzan en los tramos rectilíneos, si un auto alcanza los
350 Km/h en un sector rectilíneo, que
tiempo emplea en recorrer 100
metros ?
E.2 Una de las armas
modernas dispara balas a razón de 6500 m/seg. ¿Si se dispara, con esta arma, a
una presa que se encuentra a 2000 metros de distancia, es posible que la presa
huya, debido a la explosión del disparo, antes de ser impactada por la bala?
Explique. ¿Siendo el impacto muy preciso en la presa, que tiempo después de ser
disparada el arma la bala da en el blanco?
E.3 Un buzo al emerger
de grandes profundidades debe realizar el ejercicio lentamente debido al cambio
de presión. Si el buzo asciende a razón de 4 m/min, cuanto tiempo, en segundos,
demora en ascender a la superficie del mar si se encuentra inicialmente a 2500 m ?
E.4 El colibrí mueve
sus alas a razón de 1500 veces por minuto, ¿cuál es la rapidez de su movimiento
en segundos? ¿Es válido hablar de rapidez de movimiento de sus alas?
E.5 Dos atletas parten
de un mismo punto y le dan vuelta a una pista atlética de forma oval de 400 metros de longitud.
Uno de ellos se desplaza a 7 m/seg y el
segundo a 5 m/seg. ¿En qué vuelta el atleta más veloz le toma una vuelta de
ventaja a su competidor?
E.6 Un barco al
hundirse desciende con rapidez uniforme hasta las profundidades del océano, en
un sector donde la misma alcanza los 8600 metros de
profundidad. Cuánto demora el barco en tocar el suelo marino, si desciende con
una rapidez de 4 m/seg.
E.7 Dos automóviles
distan 5 Km
uno de otro, y marchan en sentidos contrarios, a 40 y 60 Km/h . ¿Cuánto tardarán
en cruzarse?
E.8 Dos estaciones
distan entre sí 100 Km .
De A sale un tren que tardará 2 horas en llegar a B; de B sale otro hacia A,
adonde llegará en una hora y media. Calcular a que distancia de A se cruzan, y
qué tiempo después de haber partido simultáneamente cada uno de su estación
(solución gráfica y analítica).
E.9 Dos autos A y B se mueven en sentidos
contrarios con velocidades constantes de 40 m/s y 60 m/s, respectivamente.
¿Después de que tiempo se encuentran si inicialmente estaban separados 2000 m?
E.10 Un ladrón, viaja en un automóvil con una
rapidez de 60 [km/h] en una zona residencial. Cuando pasa frente a una
motocicleta de la policía de tránsito, este sigue al delincuente partiendo del
reposo con una aceleración de 1,2 m/s2. Para la situación planteada: a) Dibuje
una gráfica de posición v/s tiempo para ambos móviles. b) Determine el tiempo
que tarda el policía en alcanzar al delincuente. c) La rapidez que lleva el
policía al momento de alcanzar al delincuente.
E.11 Un automóvil se desplaza por una carretera
que es paralela a la vía de un metro. El automóvil se detiene ante un semáforo
que está con luz roja en el mismo instante que pasa un metro con una rapidez
constante de 12,0 [m/s]. El automóvil permanece detenido durante 6,0 s y luego
parte con una aceleración constante de 2,0 [m/s2 ]. Determine: a) El
tiempo que emplea el automóvil en alcanzar al metro, medido desde el instante
en que se detuvo ante el semáforo. b) La distancia que recorrió el automóvil
desde el semáforo hasta que alcanzó al metro. c) La rapidez del automóvil en el
instante que alcanza al metro.
E.12 Un caracol recorre en línea recta una
distancia de 10,8 m en 1,5 h. ¿Qué distancia recorrerá en 5 min?
E.13 . Un móvil viaja en línea recta con una
velocidad media de 1200 cm/s durante 9 s, y luego con velocidad media de 480
cm/s durante 7 s, siendo ambas velocidades del mismo sentido: a) ¿cuál es el
desplazamiento total en el viaje de 16 s? b) ¿cuál es la velocidad media del
viaje completo?
Sol.: a) 14161
cm b) 88,5 cm/s
E.14 Se produce un
disparo a 2,04 km de donde se encuentra un policía, ¿cuánto tarda el policía en
oírlo si la velocidad del sonido en el aire es de 330 m/s? Sol.: t = 6,18 s
E.15 Dos vehículos salen al encuentro desde dos
ciudades separadas por 300 km, con velocidades de 60 km/h y 40 km/h,
respectivamente. Si el que circula a 40 km/h sale dos horas más tarde, responda
a las siguientes preguntas: a) El tiempo que tardan en encontrarse. b) La
posición donde se encuentran. Sol.:
a) 3,8 h b) 228 km del primero
E.16 Dos trenes se
cruzan perpendicularmente y hacen un recorrido durante cuatro horas, siendo la
distancia que los separa al cabo de ese tiempo, de 100 km. Si la velocidad de
uno de los trenes es de 20 km/h, calcular la velocidad del segundo tren. Sol.: v = 15 km/h
E.17 Dos vehículos
cuyas velocidades son 10 Km/h y 12 Km/h respectivamente se cruzan
perpendicularmente en su camino. Al cabo de seis horas de recorrido, ¿cuál es
la distancia que los separa? Sol.: 93,72 km. 11. Dos coches salen a su
encuentro, uno de Bilbao y otro de Madrid. Sabiendo que la distancia entre
ambas capitales es de 443 Km. y que sus velocidades respectivas son 78 Km/h y 62 Km/h y que el coche de Bilbao salió hora
y media más tarde, calcular: a) Tiempo que tardan en encontrarse b) ¿A qué
distancia de Bilbao lo hacen? Sol.: a) Tardan en encontrarse 2,5 horas b) A 195
km de Bilbao.
E.18 Dos puntos A y B están separados por una
distancia de 180 m. En un mismo momento pasan dos móviles, uno desde A hacia B
y el otro desde B hacia A, con velocidades de 10 m/s y 20 m/s respectivamente.
Hallar analíticamente y gráficamente: a) ¿A qué distancia de A se encontraran?
b) El instante del encuentro.
Sol.: a) 60 m; b) 6 s
E.19. Dos automóviles
que marchan en el mismo sentido, se encuentran, en un momento dado, a una
distancia de 126 Km. Si el más lento va a 42 Km/h, calcular la velocidad del
más rápido, sabiendo que le alcanza en seis horas. Sol.:
v = 63 km/h
