Ejercicios cinemática y dinámica

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FICHA DE REFUERZO CINEMÁTICA Y DINÁMICA

1. Un coche inicia un viaje de 495 Km. a las ocho y media de la mañana con una velocidad media de 90 Km/h ¿A qué hora llegará a su destino? (Sol.: a las dos de la tarde).

2. Dos automóviles que marchan en el mismo sentido, se encuentran 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. (Solución: 63 km/h)

3. Un ladrón roba una bicicleta y huye con ella a 20 km/h. Un ciclista que lo ve, sale detrás del mismo tres minutos más tarde a 22 Km/h. ¿Al cabo de cuánto tiempo lo alcanzará? (Solución: 30 minutos).

4. Calcular la longitud de un tren cuya velocidad es de 72 Km/h y que ha pasado por un puente de 720 m de largo, si desde que penetró la máquina hasta que salió el último vagón han pasado ¾ de minuto. (Solución: 180 metros)

5. 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? (Solución: tardan en encontrarse 2,5 horas; a 195 km de Bilbao.

6. Una locomotora necesita 10 s. para alcanzar su velocidad normal que es 60 Km/h. Suponiendo que su movimiento es uniformemente acelerado ¿Qué aceleración se le ha comunicado y qué espacio ha recorrido antes de alcanzar la velocidad regular? (Sol.: 1,66 m/s2; 83 m)

7. Un cuerpo posee una velocidad inicial de 12 m/s y una aceleración de 2 m/s2 ¿Cuánto tiempo tardará en adquirir una velocidad de 144 Km/h? (Sol.: 14 s)

8. Un móvil lleva una velocidad de 8 cm/s y recorre una trayectoria rectilínea con movimiento acelerado cuya aceleración es igual a 2 cm/s2. Calcular el tiempo que ha tardado en recorrer 2,10 m. (Sol.: 11 s)

9. Un motorista va a 72 Km/h y apretando el acelerador consigue al cabo de 1/3 de minuto, la velocidad de 90 Km/h. Calcular a) su aceleración media. b) Espacio recorrido en ese tiempo. (Sol.: 0,25 m/s2; 450 m)

10. En ocho segundos, un automóvil que marcha con movimiento acelerado ha conseguido una velocidad de 72 km/h. ¿Qué espacio deberá recorrer para alcanzar una velocidad de 90 km/h? (Sol.: 125 m)

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12. Un tren que va a 50 Km/h debe reducir su velocidad a 25 Km/h. al pasar por un puente. Si realiza la operación en 4 segundos, ¿Qué camino ha recorrido en ese tiempo? (Sol.: 41,64 m) 13. ¿Qué velocidad llevaba un coche en el momento de frenar si ha circulado 12 m. hasta pararse (a = 30 cm/s2). ¿Cuánto tiempo ha necesitado para parar? (Sol.: 2,68 m/s; 8,93 s) 14. La velocidad de un vehículo es de 108 Km/h y en 5 segundos reduce la velocidad a 72 Km/h. Calcular el tiempo que tardó en pararse. (Sol.: 15 s)

15. Un avión recorre 1.200 m. a lo largo de la pista antes de detenerse cuando aterriza. Suponiendo que su deceleración es constante y que en el momento de tocar tierra su

velocidad era de 100 Km/h. Calcular a) tiempo que tardó en pararse. b) Distancia que recorrió en los diez primeros segundos. (Sol.: 86,39 s ; 261,8 m)

CAÍDA LIBRE Y LANZAMIENTO VERTICAL

16. Se suelta un cuerpo sin velocidad inicial. ¿Al cabo de cuánto tiempo su velocidad será de 45 Km/h?

17. Desde la azotea de un rascacielos de 120 m de altura se lanza una piedra con velocidad de 5 m/s, hacia arriba. Calcular: a) Tiempo que tarda en llegar al suelo, b) velocidad con que choca contra el suelo.

18. Si queremos que un cuerpo suba 50 m verticalmente. ¿Con qué velocidad se deberá lanzar? ¿Cuánto tiempo tardará en caer de nuevo a tierra?

19. Se dispara verticalmente un proyectil hacia arriba y vuelve al punto de partida al cabo de 10 s. Hallar la velocidad con que se disparó y la altura alcanzada.

20. Lanzamos verticalmente hacia arriba un proyectil con una velocidad de 900 Km/h. Calcular a) Tiempo que tarda en alcanzar 1 km de altura. b) Tiempo que tarda en alcanzar la altura máxima

21. ¿Cuál de los dos movimientos representado, el (1) o el (2), tiene mayor velocidad?, ¿por qué?

22. ¿Cuál de los dos movimientos representado, el (1) o el (2), tiene mayor velocidad?, ¿por qué?

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1. Un avión llega a la pista de aterrizaje, de 1250 m, con una velocidad de 100 m/s, ¿qué aceleración deberá tener para no salirse de la pista? (-4 m/s2, 25 s).

2. El conductor de un automóvil que se desplaza a 72 km /h pisa el freno, con lo cual su velocidad se reduce a 5 m/s después de recorrer 100m. a) ¿Cuál es la aceleración del automóvil?, b) ¿Qué tiempo tardará en pararse por completo desde que empezó a frenar? ¿Qué distancia total recorrió? (a) 1,87 m/s2, b) 10,7 s 106,6 m).

3. Se lanza un objeto verticalmente hacia arriba con una velocidad de 72 km/h. Calcula: a) la máxima altura que alcanza, b) el tiempo, contado desde el lanzamiento, que tarda en volver al punto de partida, c) a qué altura la velocidad se ha reducido a la mitad. (20m, 4 s, 15 m).

4. Un objeto se lanza hacia abajo con una rapidez de 5 m/s desde una altura de 100m. ¿Con qué velocidad llegará al suelo? (- 45 m/s)

5. Se lanza una bola hacia arriba desde el suelo con una velocidad de 30 m/s, a) ¿cuánto tarda en llegar al punto más alto?, b) ¿qué altura máxima alcanzará? , c) ¿cuánto tiempo tardará en llegar al suelo de nuevo?, d) ¿cuál será la velocidad con que llegará al suelo? (3 s, 45 m, 6 s , -30 m/s )

5. Un tren marcha a 90 km/h y frena con una aceleración de 1m/s2. Calcula : a) la velocidad del tren a los 10 s de empezar a frenar , b) el tiempo que tarda en pararse, c) la distancia recorrida hasta que se para. (15 m/s, 25 s, 312,5 m)

6. Se deja caer una pelota desde la azotea de un edificio, y tarda 10 s en llegar al suelo. a) ¿Con qué velocidad llega al suelo la pelota?, b) ¿Cuál es la altura del edificio?, c) ¿Qué posición ocupa la pelota, qué distancia ha recorrido y cuál es su velocidad a los 2 s de su lanzamiento? (-100 m/s, 500 m, 480 m, 20 m, -20 m/s)

7. Un autobús toma la autopista desde Valencia hasta Barcelona con una rapidez constante de 108 km/h. Al mismo tiempo, otro autobús, que viaja a 20 m/s , entra en la autopista en Castellón, también en sentido Barcelona. Sabiendo que la longitud del tramo de autopista entre Valencia y Castellón es de 70 km, hallar a qué distancia uno alcanzará al otro. (210 km)

8. En un momento determinado dos coches se encuentran en la misma posición pero

moviéndose en sentidos contrarios en una recta de una autopista. Sus velocidades son 72 km/ h y 90 km/h y se mantienen constantes. ¿Qué distancia recorre cada uno de ellos en 2

minutos?, ¿qué distancia les separa en ese momento? (2400 m, 3000 m, 5400 m)

Las fuerzas y el movimiento

Ejercicio 1 Se aplica una fuerza de 12 N a un cuerpo de 8 kg que se encuentra en reposo. Calcula: a) aceleración, b) espacio recorrido en 4 segundos y c) velocidad en ese momento.

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Ejercicio 3 Un cuerpo de 10 kg está en reposo en un plano horizontal y queremos que en 20 segundos alcance una velocidad de 40 m/s ¿Qué fuerza hay que aplicarle?

Ejercicio 5 Se aplica una fuerza 8 N a un cochecito de 650 gramos. Calcula: a) aceleración, b) espacio recorrido en 5 segundos y c) velocidad a los 3 segundos si parte del reposo.

Ejercicio 6 Un coche de 2200 Kg aumenta su velocidad de 60 a 100 Km/h en 20 segundos.

Calcular la fuerza resultante que actúa sobre el coche y el espacio recorrido en ese tiempo.

Ejercicio 7 Un coche de 1900 Kg corre a una velocidad de 55 Km/h. ¿Cuál será su fuerza de frenado si se detiene en 190 metros?

Ejercicio 8 Dos patinadores, un niño de 25 kg y un hombre de 80 kg se encuentran uno frente a otro. El niño empuja al hombre con una fuerza de 30 N. Calcula la aceleración de cada uno y el espacio recorrido en tres segundos.

Ejercicio 9 Un hombre de 70 kg que desliza sobre una pista de hielo choca con un niño de 35 kg ejerciendo sobre éste una fuerza de 110 N. Calcula la aceleración de cada uno y el tiempo que tardan en recorrer 6 metros.

El movimiento y las fuerzas de rozamiento

Ejercicio 10 Determina la distancia recorrida en 10 segundos, por un bloque de madera de 12 kg de masa que está en reposo, cuando es arrastrado por el suelo con una fuerza de 60 N, si la fuerza de rozamiento entre las dos superficies es de 8 N.

Ejercicio 11 Se aplica una fuerza de 110 N a un cuerpo de 4 kg. Calcula el valor de la fuerza de rozamiento sabiendo que el cuerpo recorre 21 metros en 6 segundos.

Ejercicio 12 Un coche de 3500 kg se desplaza aplicándole una fuerza de 12000 N. Si la fuerza de rozamiento con el suelo y con el aire vale en total 10000 N calcula la aceleración del coche y el espacio recorrido en 6 segundos.

Ejercicio 13 Un ciclista de 90 kg se desplaza a 25 km/h. Calcula el tiempo que tardará en pararse y la distancia recorrida si deja de pedalear suponiendo una fuerza de rozamiento de 18 N.

Ejercicio 14 Se aplica una fuerza 10 N a un cochecito de 700 gramos. Suponiendo una fuerza de rozamiento de 3 N calcula: a) aceleración y b) espacio recorrido en 6 segundos.

El peso de los cuerpos

Ejercicio 15 Calcula la gravedad en la superficie de Marte sabiendo que una persona que pesa 803´6 N en la superficie de la Tierra, pesaría 33 N en la superficie de Marte.

Ley de Hooke

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Ejercicio 17 Un muelle de 45 cm de longitud se estira 8 cm al aplicarle una fuerza de 40 N. a) Determina la constante elástica; b) ¿Qué fuerza será necesaria para lograr una longitud de 58 cm?

Ejercicio 18 Una masa de 80 gramos se cuelga de un muelle de 55 cm de longitud y constante K = 250 N/m. ¿Cuál será la longitud final del resorte?

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Referencias

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