ejercicios de fisica Velocidad aceleración y rapidez PDF

Preview

Summary

ejercicios resueltos sobre Velocidad aceleración y rapidez de física de la FCE buap...

Description

1. Un motociclista se dirige al sur a 20.0 m/s durante 3.00 min, luego da vuelta al oeste y viaja a 25.0 m/s durante 2.00 min y finalmente viaja al noroeste a 30.0 m/s durante 1.00 min. Para este viaje de 6.00 min, encuentre a) el desplazamiento vectorial total, b) la rapidez promedio y c) la velocidad promedio. Sea el eje x positivo que apunta al este.

Metros en x Metros en y 0 -3600 -3000 0 -1800 1800 Total -4800 m -1800 m

a)

y2

=5.12 km −1 tan (y / x) = 20.5º b) [(20.0 m/s)(180 s) + (25.0 m/s)(120 s) + (30.0 m/s)(60.0 s)] / (180 s +120 s + 60.0 s) = 23.3 m/s 2. Una bola de golf es golpeada desde un tee en el borde de un risco. Sus coordenadas x y y como funciones del tiempo se conocen por las expresiones siguientes: x= (18.0 m/s)t y= (4.00 m/s)t (4.90 m/s2)t2 a) Escriba una expresión vectorial para la posición de la bola como función del tiempo, con los vectores unitarios i y j. Al tomar derivadas, obtenga expresiones para b) el vector velocidad como función del tiempo y c) el vector aceleración como función del tiempo. A continuación use la notación de vector unitario para escribir expresiones para d) la posición, e) la

velocidad y f) la aceleración de la bola de golf, todos en t 3.00 s. a) b) c) d) e) f)

r= (18t) i + (4t−4.9t2) j v= (18.0 m/s) i+[4.00 m/s − (9.80 m/s2) t] j a= (−9.80 m/s2) j r= (54 m) i – (32.1 m) j v= (18 m/s) i – (25.4 m/s) j a= (−9.80 m/s2) j

3. Cuando el Sol está directamente arriba, un halcón se clava hacia el suelo con una velocidad constante de 5.00 m/s a 60.0° bajo la horizontal. Calcule la rapidez de su sombra a nivel del suelo. 5.00 m/s * cos(−60.0°) = 2.5 m/s 4. Las coordenadas de un objeto que se mueve en el plano xy varían con el tiempo de acuerdo con x= - (5.00 m) sen(wt) y y= (4.00 m) - (5.00 m) cos(wt), donde w es una constante y t está en segundos. a) Determine las componentes de velocidad y las componentes de aceleración del objeto en t= 0. b) Escriba expresiones para el vector de posición, el vector velocidad y el vector aceleración del objeto en cualquier tiempo t > 0. c) Describa la trayectoria del objeto en una gráfica xy. a) vx = dx/dt= (d/dt)(−5 sin w t)= −5.w cos w t ax= (dv/dt)= 5 w2 sin w t vy = (d/dt)(4 – 5 cos w t)= 5.00 w sin w t ay= (d/dt)(5 w sin w t) = 5 w2 cos w t Con t = 0 v= -5 w cos 0 i + 5 w sin 0 j= (5 w i) m/s a= 5 w2 sin 0 i + 5 w2 cos 0 j= (5 w2 j) m/s b) r= (4 m) j + (5 m)(-sin w t i – cos w t j) v= (5 m) w [-cos w t i + sin w t j] a= (5 m) w2 [sin w t i + cos w t j] c) El objeto se mueve en un radio de 5 m centrado a (0, 4 m)...