Problemas de revisión para el primer parcial 1) Un coche se desplaza por una zona escolar a una velocidad constante de 20 m/s. Un policía motorizado que se encuentra detenido se pone en movimiento en el momento en que el infractor pasa junto a él y comienza a perseguirlo acelerando a razón de 2,5 m/s2. a) Determina el tiempo que tarda el policía en alcanzar al vehículo infractor. b) Determina la velocidad del policía en el instante en que alcanza al infractor. 2) Una pelota es lanzada desde una altura de 2,0 m con una inclinación de 36,87º por encima de la horizontal. La velocidad de la pelota al llegar al punto más alto de la trayectoria es 40 m/s. a) Determina el tiempo que demora el objeto en llegar al punto más alto de la trayectoria. b) Determina la velocidad que tendrá la pelota 2,0 s después de alcanzar su altura máxima. 3) La figura representa una camioneta se desplaza a velocidad constante (hacia la izquierda) por una calle recta y horizontal y un automóvil que está detenido. Cuando la distancia (d) entre la camioneta y el automóvil es 100 m, el automóvil comienza a moverse (hacia la derecha) con aceleración constante de 2,0 m/s2. Cinco segundos después, el automóvil y la camioneta se cruzan. El diámetro de las ruedas del automóvil es 58 cm y el de las ruedas de la camioneta 82 cm. a) Determina la velocidad de la camioneta. b) Determina la aceleración angular del movimiento de rotación de las ruedas del automóvil. c) Representa en un gráfico a escala las posiciones del automóvil y de la camioneta en función del tiempo (hasta el instante en que se cruzan). 4) En la gráfica se representa la velocidad de un dispositivo utilizado para estudios meteorológicos que es lanzado verticalmente con un cohete propulsor. Transcurridos 10,00 s desde el instante del lanzamiento, el dispositivo se encuentra ascendiendo con una rapidez de 300,0 m/s a una altura de 1400 m, entonces, el cohete propulsor se desacopla y el dispositivo continúa el movimiento ascendente bajo la acción gravitatoria terrestre. Considere insignificante la acción del aire. a) Determina el módulo de la velocidad media del dispositivo en los primeros diez segundos. b) Determina el módulo de la aceleración media del dispositivo en los primeros diez segundos. c) Diga si la aceleración del dispositivo se mantiene constante durante los primeros diez segundos. Justifique su respuesta. d) Completa la gráfica v(t) hasta el instante en que el dispositivo alcanza su altura máxima. e) Determina la altura máxima (respecto al suelo) que alcanzará el dispositivo. 5) Una pelota es lanzada con una rapidez inicial de 50,00 m/s y una inclinación de 36,87º por encima de la horizontal. a) Determina el tiempo que demora la pelota en llegar al punto más alto de la trayectoria. b) Determina la velocidad (módulo y dirección) que tendrá la pelota 3,000 segundos después de alcanzar su altura máxima. 1 VoBy = 0 voAy = 40 m/s A 200 m 7) Un proyectil es disparado y 10,0 segundos más tarde impacta en la ladera de una colina, a 400 metros del lugar del disparo y a una altura de 200 metros por encima del nivel donde éste se realizó (Figura). a) Determina la componente vertical de la velocidad inicial del proyectil. b) Determina la componente horizontal de la velocidad inicial del proyectil. c) Determina la máxima altura (respecto al nivel donde se realizó el disparo) que alcanza el proyectil durante su vuelo. B h = 100 m m 6) La Figura muestra: Una bolita A se lanza verticalmente hacia arriba desde el suelo con una velocidad inicial igual a 40 m/s. Otra bolita B en el mismo instante se deja caer desde una altura igual a 100 metros con respecto al suelo. a) Calcula la altura donde se cruzan las dos bolitas. b) Determina las componentes de la velocidad de cada bolita a los 0,50 s. c) Dibuja en escala la gráfica vy-t del movimiento de las dos bolitas entre el intervalo de tiempo 0 - 4,0 s. d) Dibuja en escala la gráfica y-t del movimiento de las dos bolitas entre el intervalo de tiempo 0 - 4,0 s. vo 400 m 8) Una rueda de bicicleta de 50,0 cm de diámetro gira con una aceleración angular constante igual a 0,300 rad/s2. a) Calcula y representa gráficamente las componentes radial y tangencial de la aceleración de un punto de la cubierta en el instante en que su velocidad angular es 1,50 rad/s. b) Calcula la velocidad angular con que girara 2,50 segundos después. c) Calcula el ángulo que habrá girado en ese intervalo de 2,50 s. 2
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