Tarea de física.

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PROBLEMAS

Juan Carlos Guerra García

Nestor Eduardo Capuj Rodríguez

Universidad de La Laguna

FISICA

1.-Doña Liebre y Doña Tortuga empiezan una carrera de 10 km en el instante t=0. Doña Liebre corre a 4 m/s y Doña Tortuga a 1 m/s (10 veces más rápido de lo que realmente corre una tortuga pero es un valor conveniente para este problema). Después de correr 5 minutos, Dña. Liebre se detiene y se echa a dormir. Su siesta dura 135 minutos. Entonces despierta y empieza a correr de nuevo a la misma velocidad inicial, pero pierde la carrera. Se pregunta: a) Representar sobre un gráfico x frente a t para cada corredor. b) ¿En qué instante de tiempo Dña Tortuga adelanta a Dña. Liebre? Sol.: 20 min. c) ¿Dónde estará Dña. Tortuga cuando despierta Dña. Liebre? Sol.: 8400 m. d) ¿A qué distancia de la meta quedó Dña. Liebre cuando Dña. Tortuga cruza la meta? Sol.: 2400 m. e) Si ambas siguieran corriendo, ¿cuándo alcanzaría Dña. Liebre a Dña Tortuga? Sol.: 180 min. f) ¿Cuánto tiempo podría haber dormido Dña. Liebre para no perder la carrera?. Sol.: 125 min.

2.-Un tornillo se desprende desde el fondo de un ascensor que se mueve hacia arriba con una velocidad de 6 m/s. El tornillo llega al fondo del hueco del ascensor en 3 segundos. Calcular: a) ¿A qué altura estaba el ascensor cuando se desprendió el tornillo?. Sol.: 26.15 m. b) ¿Cuál es la velocidad del tornillo al chocar contra el fondo del hueco del ascensor?. Sol.:23.42 m/s. c) Cómo cambiaría el problema si en lugar de estar subiendo el ascensor estuviese bajando a la misma velocidad?.Sol.: a) 62.1 m y b) 35.4 m/s.

3.-Un pasajero corre con su máxima velocidad posible de 8 m/s para tomar un tren. Cuando está a una distancia d de la portezuela más próxima, el tren arranca con una aceleración constante de a=1,0 m/s2 alejándose del pasajero. Se pide: a) Si d=30 metros el pasajero ¿llegará a tomar el tren?. Sol.: Si. b) Cuál es la distancia crítica dc para la cual el pasajero alcanza justamente el tren. Sol.: dc=32 m. c) Hacer un gráfico de la función de posición x(t) del tren. Dibujar en el mismo gráfico la función x(t) correspondiente al pasajero, para diversos valores de la distancia de separación inicial, incluyendo d=30 y dc. e) Para la separación crítica dc, ¿cuál es la velocidad del tren cuando el pasajero lo alcanza? Sol.: 8 m/s.

4.-Se deja caer una pelota A desde la parte superior de un edificio en el mismo instante en que desde el suelo se lanza otra pelota B. En el momento en que las pelotas chocan se encuentran moviéndose en sentidos opuestos y la velocidad de la pelota A es el doble de la que lleva la pelota B. Determinar a) A qué altura del edificio se produce el choque expresando el resultado en forma de fracción. Sol.: 2/3 desde el suelo.

b) Como cambia el problema si el choque se produce cuando las pelotas van en el mismo sentido y la velocidad de A es 4 veces mayor que la de B. Sol.: 2/3 desde la azotea. c) Si cuando se produce el choque la velocidad de B es cero, ¿cuál sería la velocidad de A y a qué altura se produciría?. VA=VoB ; el choque se produce a la mitad de la altura del edificio.

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