deber consolidado para la resolucion, Ejercicios de Física

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CINEMÁTICA

FÍSICA CLÁSICA

ÁREA DE FÍSICA

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS - ESPE

Actividad de aprendizaje

Deber 3

Nombre del estudiante

Carrera

NRC

Nombre del profesor

Indicaciones:

• Realizar los ejercicios a mano y con esfero azul
• Cualquier inquietud por favor presentarla a través del Foro a fin de solventar dudas de

todo el grupo

4. Considere el siguiente gráfico de posición versus tiempo para una partícula que se mueve

sobre el eje x. La rapidez media entre 𝑡 = 0 s y 𝑡 = 2𝜋 s es igual a:

a. 0 m/s

b. 2 𝜋 m/s

c. 1 𝜋 m/s

d. 4 𝜋 m/s

e. 4 m/s

5. Para el movimiento de una partícula, que en cierto instante se encuentra en un punto 𝑃 de

su trayectoria, se conoce que su posición es 𝑟 y su velocidad 𝑣 ; si a partir del punto se

considera un desplazamiento infinitesimal d𝑟 , necesariamente se cumple que:

PROBLEMAS

1. El movimiento de una partícula que se mueve a lo largo de una línea recta está definido

por la relación 𝑥 = 12 𝑡

3

2

• 2 𝑡 + 5 , donde 𝑥 se expresa en metros y 𝑡 en

segundos. Determine la posición y la velocidad de la partícula cuando su aceleración es

cero.

2. gráfica. Trace la gráfica a-s.

3. Un camión viaja a lo largo de una línea recta con una velocidad descrita por la gráfica.

Trace la gráfica a—s durante el intervalo 0≤s≤1500 pies.

8. La motocicleta viaja con una rapidez constante 𝑣

0

a lo largo de una trayectoria que,

durante una corta distancia, adopta la forma de una curva sinusoidal. Determine los

componentes 𝑥 y 𝑦 de su velocidad en cualquier instante en la curva.

9. Se dispara un proyectil desde la plataforma en B. El tirador dispara su arma desde el

punto A con un ángulo de 30°. Determine la rapidez de salida de la bala para que impacte

al proyectil en el punto C.

10. Determinar la máxima velocidad que puede alcanzar el coche de la Figura 1, a lo largo de

la porción circular AB, si la componente normal de su aceleración no puede exceder de

Figura 1

11. La leva A rota siguiendo la rueda B sin deslizamiento, como se muestra en la Figura 2.

Sabiendo que la componente normal de la aceleración de los puntos de contacto en C de

la leva A y la rueda B son: 𝟎. 𝟔𝟔 𝒎/𝒔

𝟐

y 𝟔. 𝟖 𝒎/𝒔

𝟐

, respectivamente, determine el

diámetro de la rueda giratoria B.

Figura 2

12. Un motociclista parte del reposo en el punto A e incrementa su velocidad a una

proporción constante a lo largo de la trayectoria circular mostrada en la Figura 3.

Sabiendo que su velocidad continua incrementándose en la misma proporción hasta

alcanzar una velocidad de 𝟔𝟓

𝒎𝒊

𝒉

en C, determine: a) la velocidad en el punto B b) la

magnitud de la aceleración total cuando 𝒕 = 𝟏𝟓 𝒔.

Figura 5

15. Un automóvil viaja a lo largo de una curva circular de radio 𝒓 = 𝟑𝟎𝟎 𝒑𝒊𝒆𝒔, como se

indica en la Figura 6. En el instante mostrado, su velocidad angular de rotación es 𝜽

𝟎. 𝟒 𝒓𝒂𝒅/𝒔, la cual se incrementa a razón de 𝜽

𝟐

. Determine las

magnitudes de la velocidad y aceleración del automóvil en este instante.

Figura 6

17. El automóvil viaja a lo largo de una curva circular de radio 𝒓 = 𝟒𝟎𝟎 𝒑𝒊𝒆𝒔 a una

velocidad constante de 𝒗 = 𝟑𝟎 𝒑𝒊𝒆𝒔/𝒔, como se muestra en la Figura 7. Determine la

velocidad angular de rotación 𝜽

de la linea radial 𝒓 y la magnitud de la aceleración del

automóvil.

Figura 7

18. El tren pasa por el punto A con una rapidez de 30 m/s, la cual comienza a reducirse a un

ritmo constante de 0,25 m/s 2. Determine la magnitud de su aceleración cuando llega al

punto B donde s=412 m.

19. En el instante θ=45°, el atleta está corriendo a una rapidez constante de 2 m/s.

Determine la velocidad angular a la cual la cámara debe virar para seguir el movimiento.

20. El brazo ranurado OA gira en sentido contrario al de las manecillas del reloj alrededor de

O, de modo que cuando θ=π/4, el brazo OA gira con una velocidad angular de y una

aceleración angular de. Determine las magnitudes de la velocidad y aceleración del

pasador B en este instante. El movimiento del pasador B está limitado a la superficie

circular fija y a lo largo de la ranura en OA.

Figura 1