Problemas Fisica 2 Sem

ANÁLISIS DE CONCEPTOS

Contesta las siguientes preguntas y explica tus respuestas.

1. Observando el movimiento de un jugador de futbol se demostró que durante el partido éste recorrió aproximadamente 13 kilómetros, ¿cómo nombrar la magnitud recorrida: módulo de desplazamiento o camino recorrido?

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2. Un navegante, al determinar por la mañana la posición del barco, descubrió que éste se encontraba en un punto distante 100 kilómetros al sur del punto en el cual estaba la noche anterior. ¿Qué expresa este número: el valor de desplazamiento o la longitud de la trayectoria?

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3. Un chofer de taxi, al concluir su trabajo, observó que el contador de kilómetros de su auto indicaba un aumento de 300 kilómetros respecto al día anterior. ¿Qué representa este aumento: la longitud de la trayectoria o el modulo del desplazamiento?

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4. Una persona se encuentra en el interior de un automóvil cuyo velocímetro indica 90km/h, ¿con que velocidad esta persona observaría…

a) … un automóvil que viaja a su lado en el mismo sentido a 90km/h?

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b) … un poste situado en la acera de la calle?

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5. El velocímetro de un automóvil ¿registra una cantidad vectorial o escalar?

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6. Supón que te encuentras exactamente en el polo norte de la Tierra, luego caminas 100 kilómetros hacia el sur, 50km hacia el oeste y por ultimo 100 km al norte. ¿En qué lugar terminarías?

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7. La rapidez del sonido en el aire en promedio es de 340m/s. Durante la próxima tormenta eléctrica, prueba a estimar la distancia entre tu posición y un rayo, midiendo el tiempo que transcurre entre tu observación del relámpago y el sonido del trueno. Puedes hacer caso omiso del tiempo en el que la luz del rayo llega hacia ti, ¿Por qué?

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12. Moy manejo su automóvil alrededor de la manzana a velocidad constante. ¿El enunciado es verdadero o falso?

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13. ¿Puede la velocidad de un objeto estar alguna vez en dirección diferente de la dirección de su aceleración?

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14. ¿Puede un objeto tener rapidez constante y, sin embargo, tener velocidad variable?

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15. ¿Puede un objeto tener rapidez variable y, sin embargo, tener velocidad constante?

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15. Si la velocidad de una partícula es diferente de cero, ¿puede ser que su aceleración sea igual a cero?

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16. Si la velocidad de una partícula es cero, ¿puede ser que su aceleración sea igual a cero?

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17. Si un automóvil está viajando hacia el Norte, ¿puede ser que su aceleración se hacia el sur?

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18. Si la gráfica de posición contra tiempo para un objeto muestra una pendiente cuyo valor es igual a cero, ¿qué es lo que representa dicha pendiente? ¿Cómo describiríamos el movimiento de este cuerpo?

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AUTOEVALUACIÓN FINAL DE LA ETAPA 3

Preguntas

Responde subrayando en cada caso la opción correcta.

Movimiento rectilíneo uniforme

1. En el movimiento rectilíneo uniforme, dos cantidades físicas que poseen siempre la misma magnitud (diferente de cero) son:

a) La distancia y el tiempo

b) La rapidez y la aceleración

c) La distancia y el desplazamiento

d) La aceleración y la distancia

2. En el movimiento rectilíneo uniforme, dos cantidades físicas que poseen siempre la misma magnitud (diferente de cero) son:

a) La distancia y el tiempo

b) La velocidad y la aceleración

c) La rapidez y la velocidad

d) a velocidad y la aceleración

3. Si un móvil con movimiento rectilíneo uniforme recorre 60 metros en 12 segundos, 25 metros los recorrió en:

a)6s

b)5s

c)4s

d)4.5s

4. Si un móvil con movimiento rectilíneo uniforme recorre en 8 segundos 40 metros, en 4.5 segundos recorrió:

a)17.5 m

b)27.5 m

c)20.5 m

d)22.5 m

5. La pendiente en un gráfico x vs. T (posición-tiempo), que muestra la posición de un móvil en función del tiempo, representa:

a)La distancia recorrida por el móvil

b)El tiempo transcurrido

c)La aceleración del móvil

d)La velocidad del móvil

6. De los siguientes gráficos, el que nos informa del movimiento rectilíneo uniforme que posee un móvil es:

7. La ecuación x= vt se aplica cuando:

a) La rapidez es constante

b) La aceleración es constante

c) La distancia es constante

d) La rapidez no es constante

Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado

8. De los siguiente gráficos, el que nos informa del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado que posee un móvil es:

9. La pendiente en el gráfico v vs. t (velocidad-tiempo), que muestra la velocidad de un móvil en función del tiempo, representa:

a) El desplazamiento realizado por el móvil

b) El tiempo transcurrido

c) La aceleración del móvil

d) La velocidad del móvil

10. La aceleración de un objeto es cero, eso significa que el objeto:

a) No se mueve

b) No varía su velocidad

c) Su velocidad cambia uniformemente

d)a) y b) son correctas

11. Si un móvil se desacelera significa que:

a) Su desplazamiento es negativo

b) La distancia que recorre en cada segundo es cada vez menor

c) La distancia que recorre en cada segundo es cada vez mayor

d) La distancia que recorre cada segundo es la misma

12. Un móvil se acelera a razón de 4m/s2, esto significa que el móvil:

a) Recorre 4 metros cada segundo

b) Tarda 4 segundos en recorrer 1 metro

c) Su velocidad cambia 4m/s cada segundo

d) Recorre 4 metros cada s2

13. Si un móvil se acelera a razón de -2m/s2, esto significa que el móvil:

a) Recorre -2 metros cada segundo

b) Tarda 2 segundos en recorrer -1 metro

c) Su velocidad cambia 2m/s cada segundo

d) Recorre 2 metros cada s2

14. Un cuerpo que se desplaza con aceleración constante debe experimentar cambios en:

a) La velocidad

b) La masa

c) La aceleración

d) El peso

15. La rapidez de un cuerpo que se mueve en line recta con aceleración positiva constante aumenta proporcionalmente respecto a:

a) La distancia recorrida

b) El tiempo transcurrido

c) El desplazamiento realizado

d) El cuadrado de la distancia recorrida

16. Un ratón corre a lo largo de un túnel recto y angosto. Si su grafica de velocidad vs. tiempo es una recta paralela al eje del tiempo, la aceleración es:

a) Constante y diferente de cero

b) Cero

c) Variable

d) Negativa

17. Si [L] representa la dimensión de la longitud y [T] del tiempo, entonces las dimensiones de la aceleración son:

a) [L+T2] b) [L/T] c) [L2/T] d) [L/T2]

18. Tomando como positiva la dirección del movimiento inicial, la pendiente de la gráfica velocidad contra tiempo para un cuerpo que se mueve en línea recta es negativa cuando:

a) La aceleración tiene sentido contrario a la del movimiento inicial

b) La aceleración hace aumentar la rapidez

c) La aceleración hace aumentar la velocidad

d) La aceleración es constante y tiene el mismo sentido que el movimiento inicial.

19. Si el desplazamiento de un cuerpo es una función cuadrática del tiempo, el cuero se mueve con:

a) Aceleración no constante

b) Aceleración constante diferente de cero

c) Rapidez uniforme

d) Velocidad uniforme

VELOCIDAD Y RAPIDEZ MEDIA

2. Un automóvil hace un recorrido entre dos ciudades que distan 60 km una de la otra. En los primeros 40 km desarrolla 80km/h sobre carretera asfaltada. En los km restantes la carretera es de tierra y solo consigue desarrollar 20km/h.

a) ¿Cuál es el tiempo total del viaje en horas?

b) ¿Cuál es la velocidad media del automóvil en el recorrido total?

3. Un hombre recorre 160km en dirección al Este, luego cambia su dirección y recorre 95 km al Sur. Si todo el recorrido lo hizo en 3 horas, 11 minutos y 15 segundos. ¿Cuál es su rapidez media y cuál es su velocidad media en m/s?

5. Un grupo de turistas viajo con una velocidad constante igual a 5Km/h; durante 1hora hacia el Norte, después 0.5 horas hacia el Este y por ultimo durante 1 hora hacia el Sur.

a) ¿Dónde se encontraba el grupo después de recorrer estos tres segmentos?

b) ¿Qué tiempo se requiere para regresar al punto de partida según la línea recta con idéntica velocidad?

6. Un automovilista viajando a 30km/h, recorrió la mitad del trayecto desde el lugar de origen en 2 horas. ¿A qué velocidad él debe continuar el movimiento, si en igual tiempo debe terminar su recorrido y regresar al lugar de origen?

7.Un conejo que juega se mueve de la siguiente forma: primero se mueve 70 cm hacia la derecha , luego 30 cm hacia la izquierda, después 100 cm a la derecha y finalmente 320 cm hacia la izquierda.

a) ¿Cuál es el desplazamiento total que obtuvo?

b) Si transcurrieron 16 segundos, ¿Cuál fue la rapidez promedio del conejo?

c) ¿Cuál fue su velocidad promedio?

Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)

2. La luz proveniente del Sol tarda 8.3 minutos en llegar a la Tierra. Si la velocidad de la luz es de 3x108 m/s. ¿Cuál es la distancia de la Tierra al Sol, a) en m/s y b) Km/h?

3. Calcular el tiempo en segundos que tardará un tren en recorrer 3 kilómetros en línea recta hacia el sur con velocidad de 90 km/h.

5. En una carretera cuya rapidez máxima permitida es de 70km/h se ha instalado una cámara que tomara 32 imágenes por segundo para determinar la rapidez de los vehículos. Si un automóvil cuya longitud es de 2.50 metros ocupa en su movimiento total ante la cámara 5 imágenes, ¿está infringiendo la ley? ¿A qué velocidad va?

6. La line de producción de una maquiladora de ropa, se coloca una banda transportadora por donde va pasando la ropa y cada uno de los operadores realiza un diferente proceso en las prendas, coser las piezas, pegar botones, etc. Si la banda debe moverse con una rapidez de 0.5 m/s y cada operador tarda 12 segundos en realizar su trabajo, ¿a qué distancia se debe colocar uno de otro para poder realizar su labor a tiempo? Si los rodillos de la banda transportadora miden 18 cm de diámetro, ¿Cuál debe ser la rapidez con la que los rodillos giren para que la banda se mueva con la rapidez requerida?

8. Dos trenes parten de dos ciudades, A y B, distantes entre sí 400km con velocidades de 100 km/h y 70km/h, respectivamente.

a) ¿Cuándo se encontrarán?

b) ¿A qué distancia de A si ambos parten a un mismo tiempo y se mueven uno hacia el otro?

9. Un automóvil marcha a 30m/s por una carretera paralela a la vía del tren. ¿Cuántos segundos tardara el auto en pasar a un tren de 300 metros de largo que marcha a

16. 6m/s en la misma dirección y sentido?

ANALISIS DE GRÁFICO DEL MRU

13. La siguiente figura es una gráfica de posición contra tiempo para un objeto “en movimiento”

a) Describe el movimiento del cuerpo

b) ¿Cuál es la velocidad del cuerpo?

c) ¿Qué representa el valor de x (la posición) donde se encuentra la gráfica?

15.En la figura 2 se muestran algunas gráficas de posición vs. tiempo del movimiento de 3 cuerpos (1,2,3) con diferentes velocidades. Las rectas correspondientes a los cuerpos 2 y 3 muestran que estos se mueven en dirección al eje x y en el mismo sentido, en este caso el sentido adoptado como positivo.

a) ¿En qué sentido se mueve el cuerpo 1?

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b) Usando las gráficas de la figura 1 encuentra la distancia entre los cuerpos 1 y 3 en el instante de 2 segundos.

c) ¿Cuáles son las magnitudes de las velocidades de los cuerpos 1,2 y 3 en t=3 segundos?

17. La figura 4 muestra la gráfica de la posición en función del tiempo de dos autos (1 y 2), que viajan por una misma carretera.

a) ¿Qué distancia recorre cada uno de los autos en t=2horas?

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b) Determina las magnitudes de la velocidad de los dos autos en t=2 horas.

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c) ¿Cómo son las magnitudes de cada uno de los autos?

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¿Por qué?

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d) En el instante t=0, ¿Cuáles son las posiciones de los autos 1 y 2?

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MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME ACELERADO

1.La velocidad de despegue de un avión es de 300km/h. Si la longitud de la pista es de 1500 metros,

a) ¿Qué aceleración debe producir el motor?

b) ¿Cuánto tardara el avión en despegar?

4. Una caja se desliza hacia abajo sobre un plano con aceleración uniforme. Parte del reposo y alcanza una rapidez de 2.7m/s en 3 segundos. Encuentra:

a) Aceleración

b) La distancia a que se mueve en los primeros 6 segundos

5.Un cuerpo que se acelera a 2m/s2 va, en cierto instante, a una velocidad de 20 m/s.

Si parte del reposo,

a) ¿Cuánto tiempo ha sido acelerado?

b) ¿Qué distancia recorre en ese tiempo?

6.En un tubo de imágenes típico para la televisión a colores los electrones se mueven 40 centímetros desde la pistola de electrones hasta la pantalla, chocando con ella con una rapidez de 8x107 m/s.

a) ¿Cuál es la aceleración de los electrones?

b) ¿Qué tiempo toma a los electrones recorrer los 40 centímetros si parten del reposo?

8. Un automóvil acelera uniformemente mientras pasa por dos puntos marcados que están separados 30 metros. El tiempo que tarda en recorrer la distancia es de 4 segundos y su rapidez en el primer punto marcado es de 5 m/s. Calcula la aceleración y rapidez al llegar al segundo punto marcado.

11.El velocímetro de un auto marca 45km/h cuando se aplican los frenos. Si el auto se detiene en 2.8 segundos,

a) ¿Cuál es la aceleración?

b) ¿Cuál es la distancia recorrida?

13.Un auto que se mueve a 13m/s frena uniformemente a razón de 2m/s por cada segundo durante 6 segundos. Encuentra:

a) Su rapidez final de los 6 segundos

b) La distancia recorrida en ese tiempo

19. Un cuerpo se mueve durante 3 segundos con MRUA recorriendo 45metros. Cesa entonces la aceleración y durante 3 segundos recorre 72 metros con velocidad constante. Calcular:

a) La velocidad inicial

b) La aceleración

20. Un trolebús que parte del reposo se mueve durante 15 segundos con una aceleración de 1m/s2. Se suprime la corriente eléctrica y continua moviéndose durante 10 segundos desacelerado a causa de la fricción, con una aceleración de 0.05m/s2. Finalmente, se aplican los frenos y se detiene en 5 segundos. Calcular la distancia total recorrida.

21. Un camión se mueve a 144km/h acercándose a un automóvil que se traslada en la misma dirección a 72km/h. Cuando la separación entre los dos vehículos es de 20 metros el chofer del camión aplica los frenos, determina:

a) ¿Cuál será el tiempo que tardara el camión en alcanzar el automóvil, suponiendo que puede disminuir su velocidad con una desaceleración de 6m/s2 y que la velocidad del automóvil no cambia?

b) ¿Cuál es la distancia que recorre el automóvil en ese tiempo?

ANÁLISIS GRÁFICO DEL MRUA

26. Utilizando las gráficas de las velocidades de 3 cuerpos (figura 6) realice las siguientes tareas:

a) Determina la aceleración de cada uno de los cuerpos.

b) ¿En qué coinciden y en qué se diferencian los movimientos representados por las líneas de color rojo 1y 2?

27. En la figura 7 se muestran las gráficas de las velocidades del movimiento de 3 cuerpos según estas gráficas:

a)Determina que significan los segmentos OA, OB y OC sobre los ejes de coordenadas.

b)Determina las aceleraciones con las cuales se mueven los cuerpos.

c) ¿En que coinciden y en qué se diferencian los movimientos representados por las líneas de color rojo 1y 2?

28. Analiza las siguientes gráfica de velocidad contra tiempo para un auto en movimiento rectilíneo y contesta las preguntas en clase con tus compañeros y con tu maestro.

Para resolver esta actividad es conveniente que relaciones los conceptos teóricos de la cinemática con las ecuaciones del MRUA y también relacionarlos con los conceptos de geometría (áreas) y matemáticos (pendiente).

a) ¿Cuál es la aceleración del auto en el intervalo de 0 a 5 segundos?

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b) Calcula la distancia recorrida por el auto en ese mismo intervalo de tiempo.

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c) ¿Cuál es la aceleración de un auto en el intervalo de 5 a 10 segundos?, ¿Qué tipo de movimiento tiene el auto en ese tiempo?

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d) Determina la distancia recorrida por el auto en ese intervalo de 5 a 10 segundos.

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e) Explica de manera verbal lo que sucede en el intervalo de 15 a 20 segundos y también en el intervalo de 20 a 25 segundos?

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f) ¿Qué tipo de movimiento presenta el auto en el siguiente intervalo de tiempo de 25 a 30 segundos?

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g) Calcula de nuevo la aceleración y la distancia recorrida para ese intervalo.

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h) Calcula ahora la aceleración del auto en el último intervalo de 30 a 34 segundos. _________________________________________________________________________

i) Ahora determina la distancia total recorrida por el auto desde el inicio de su recorrido.

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j) Comenta con tu maestro y tus compañeros las conclusiones sobre el movimiento de este cuerpo y trata de relacionarlo con el movimiento de otros objetos que conozcas.

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