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Cinematica

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Tema de segundo parcial

 

Ejercicios propuestos:

1)- Se suelta una piedra desde una altura de 15.0 M.  Determine lo siguiente:
Halle la rapidez con la cual toca el suelo:
La Rapidez  cuando está a 2 m sobre el suelo:
Tiempo  que duró el vuelo:
2)- Un carrito se desplaza a 0.500 m/s al este y a continuación acelera uniformemente durante 10.0 s, hasta que su rapidez es 1.00 m/s, Determine:
a)- Desplazamiento que experimenta durante este tiempo:b)- rapidez a los 0.60 s y desplazamiento en este instante:
3)- Se lanza una piedra desde una altura de 10.0 m, con una rapidez inicial de 12.0 m/s. Asuma que es tiro vertical. Determine:
a) Rapidez en el punto de máximo ascenso y cuando toca el suelo:
b) Altura máxima a la que asciende con respeto al punto de lanzamiento.
En la altura máxima la velocidad final es cero, porque es tiro horizontal.
c) Tiempo total de vuelo  tiempo
d) Tiempo que tarda en volar al punto de partida.

Ya que te ayudamos nos gustaría que nos ayudaras a nosotros. Envía más material para poder enriquecer más esta área.

Respuestas

1)----------------------------------------------------------------------------------------------------------Se suelta una piedra desde una altura de 15.0 M.  Determine lo siguiente:
Halle la rapidez con la cual toca el suelo:

Ö= raíz cuadrada
Vf2= Vi 2 + 2ad
Vf=Ö Vi 2 + 2ad
En la caída libre la velocidad inicial es cero (se suelta)
Vf=Ö0  +  2(-9.80 m/s2)(-15.0 m)   La gravedad y la distancia son negativas porque va hacia abajo, recuerda que no se pueda sacar la raíz de un numero negativo  en física ya que sería imaginario.
Vf=Ö294 m2/s2
Vf= 17.1 m/s

La Rapidez  cuando está a 2 m sobre el suelo:
Vf=Ö0  +  2(-9.80 m/s2)(-13.0 m)  
Vf= 16.0 m/s
Tiempo  que duró el vuelo:
Vf= Vi  + at
Vf= 0 + (-9.8)(t)
T= Vf/(-9.8 )
T= (-17.1)/(-9.8)   La velocidad final es negativa, indicando que va hacia abajo. Este concepto varia con el profesor, es recomendable que le preguntes por este problema.  En todo caso el tiempo no debe ser negativo, por lo tanto se aplican algunas situaciones para ponerlo positivo.
T= 1.74 s
2)---------------------------------------------------------------------------------------------------------- Un carrito se desplaza a 0.500 m/s al este y a continuación acelera uniformemente durante 10.0 s, hasta que su rapidez es 1.00 m/s, Determine:
a)- Desplazamiento que experimenta durante este tiempo:
Necesitaremos una fórmula que relacione las velocidades y el tiempo.

 D= ((Vf + Vi)/2) t    Esta fórmula es llamada por los estudiantes “la fórmula del trapecio”
D=((0.500 + 1.00)/2) 10.0
D= 7.5 m   

b)- rapidez a los 0.60 s y desplazamiento en este instante:
para obtener la rapidez a los 0.60 s se necesita la aceleración del carrito:

Vf= Vi  + at
(Vf-Vi)/(t) = a
(1.00- 0.500)/10.0 = 0.0500 m/s2
También se puede obtener la aceleración así:
A= ΔV/ ΔT
A= (Vf-Vi)/ (tf - ti)
A= (1.00- 0.500)/(10.0 – 0) = 0.0500 m/s2
 Como ya tenemos la aceleración podemos conseguir la rapidez a los 0.60 s
Vf= Vi + at
Vf= (0.500) + (0.0500)(0.60)
 Vf= 0.530 m/s
Desplazamiento a los 0.60 s:
D= (Vi)(t) + ½ (a)(t)2
D= (0.500)(0.60) + ½ (0.0500)(0.60)2
D= 0.318 m
3)---------------------------------------------------------------------------------------------------------- Se lanza una piedra desde una altura de 10.0 m, con una rapidez inicial de 12.0 m/s. Asuma que es tiro vertical. Determine:
a) Rapidez en el punto de máximo ascenso y cuando toca el suelo:
Como es tiro vertical la velocidad en el punto de máximo ascenso es cero.
Rapidez con la que toca el suelo:
Ö= raíz cuadrada

Vf2= Vi2 + 2ad
Vf=Ö V2i  + 2ad
Vf=Ö Vi2  + 2(-9.80)(-10.0)   (el desplazamiento es negativo porque va hacia abajo)
Vf=Ö (12.0)2 + 2(-9.80)(-10.0)
Vf= 18.4 m/s
b) Altura máxima a la que asciende con respeto al punto de lanzamiento.
En la altura máxima la velocidad final es cero, porque es tiro horizontal.

Vf2= Vi2 + 2ad
0= Vi2 + 2ad
d=(-Vi2 )/((2)(a))
d= ((-12.0)2 )/((2)(-9.80))
d= -7.35 m  

La altura no puede ser negativa por lo tanto se le saca el valor absoluto a la distancia:

h=/-7.35 m/ = 7.35 m
c) Tiempo total de vuelo  tiempo
Vf= Vi  + at
(Vf-Vi)/ (a)= t
(-18.4 – 12.0)/ (-9.80)= t   (La velocidad final es negativa porque va hacia abajo)
(-30.4)/ (-9.80)= t
3.10 s = t
d) Tiempo que tarda en volar al punto de partida.
Vf= Vi  + at
(Vf-Vi)/ (a)= t
(-12.0-12.0)/ (-9.80)= t    (La velocidad final e inicial son iguales porque cuando lanzas un objeto este sube a la misma velocidad con la que cae, claro, al punto de partida.)
(-24.0)/ (-9.80) = t
2.45=
t

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