Download Descargar - Fisica 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE QUILMES - Departamento de Ciencia y Tecnología
FÍSICA I - Prof. Cristina Wainmaier, Prof. Ana Fleisner, Auxiliar Académico: Ramiro Perrotta
Analizando diferentes tipos de movimiento
ACTIVIDADES INTRODUCTORIAS
Nota: recuerda de revisar tus respuestas a estas actividades introductorias después que hayamos tratado los diferentes contenidos, para
ampliarlas o modificarlas si fuera necesario.
1- Un cuerpo cae por un plano inclinado. En el instante t0 pasa por la posición x0 moviéndose con una velocidad
vo. Modelizando al cuerpo como punto material.
a. Analiza la situación e indicar que tipo de movimiento seguirá el cuerpo a lo largo del plano. Justifica.
b. Planta las leyes que permiten describir y predecir el movimiento para un punto material y realiza las gráficas de
la fuerza, aceleración, velocidad y posición en función del tiempo para el MRUV.
2Un bloque se está moviendo en línea recta. En el instante t0 pasa por la posición x0 moviéndose con una
velocidad vo. La fuerza resultante que se ejerce sobre el bloque (cuerpo puntual) es nula.
a. Analiza la situación e indicar que tipo de movimiento seguirá el cuerpo a lo largo del plano. Justifica.
b. Planta las leyes que permiten describir y predecir el movimiento para un punto material y realiza las gráficas de
la fuerza, aceleración, velocidad y posición en función del tiempo para el MRU.
3.
Se lanza un cuerpo verticalmente hacia arriba con una velocidad v0 y desde una posición inicial y0 respecto
del nivel del suelo.
a. Elige un sistema de referencia y adopta un sistema de coordenadas para plantear las leyes que describen y
predicen el movimiento del cuerpo puntual para el caso en que el roce con el aire es despreciable.
b. Construye las gráficas de la fuerza, aceleración, velocidad y posición en función del tiempo.
PREGUNTAS Y OPCIONES MÚLTIPLES
1. ¿Cuáles son las condiciones físicas que se deben dar para que el movimiento de un cuerpo sea rectilíneo y
uniformemente variado?
2. ¿Cuáles son las condiciones físicas que se deben dar para que el movimiento de un cuerpo sea rectilíneo y
uniforme?
3. ¿Cuáles son las condiciones físicas que se deben dar para que un cuerpo se mantenga en reposo?
4. Un tren expreso pasa por cierta estación a 20 m/s. La siguientes estación está a 2.0 km de distancia y el tren
pasa por ella 1.0 min después. ¿Se modificó la velocidad del tren en el trayecto entre las estaciones? Explica con
palabras y fórmulas.
PROBEMAS Y EJERCICIOS
5. Se lanza un bloque hacia arriba con una velocidad de 3 m/s, por un tablón inclinado 30 º y con rozamiento no
despreciable. El bloque sube en línea recta hasta detenerse y regresa al punto de partida. Asciende durante 2 s y
desciende durante 4 s.
a. Determinar la aceleración durante el ascenso y la distancia que recorre sobre el plano hasta detenerse.
b. Hallar con que aceleración desciende y la velocidad con la que llega al lugar de partida.
c. Trazar las gráficas de la posición, la velocidad y la aceleración en función del tiempo.
1
6. La posición de un cuerpo que se mueve en línea recta sobre el eje de las X está definida por la expresión:
x = 10 t2 - 5t, estando x en centímetros y t en segundos.
a. Determinar las expresiones de la velocidad y la aceleración. Describir el movimiento.
b. Calcula la máxima distancia que recorre el cuerpo a la izquierda del origen.
c. ¿En qué dos instantes pasa por x = 0?
d. Determina la velocidad en esos dos instantes.
7. Lanzas una moneda hacia arriba para decidir quién irá al kiosco a comprara una gaseosa.
a. Mientras se eleva ¿qué sucede con la intensidad de la velocidad de la moneda en cada segundo? Justifica la
respuesta.
b. ¿Qué aceleración tiene la moneda cuando ha llegado a la altura máxima de su trayectoria? Justifica.
c. Cuando la moneda empieza a caer ¿qué sucede con la intensidad de la velocidad de la moneda en cada
segundo? Justifica.
d. ¿De qué magnitudes depende la altura máxima que alcanza la moneda? Justifica con palabras y fórmulas.
e. Si lanzas la moneda con una velocidad de 30 m/s, determina la altura máxima que alcanza y el tiempo que
tarda en alcanzar esa altura (considera g = 10 m/s2)
f. Construye las gráficas de la velocidad, la aceleración y la fuerza en función del tiempo. justifica las diferentes
representaciones.
g. ¿El tiempo que tarda en subir la moneda es mayor, menor o igual que el tiempo que tarda en caer? Justifica.
h. ¿La velocidad con que la moneda llega nuevamente a tu mano, es mayor, menor o igual a la velocidad con que
la lanzaste? Justifica.
8. Desde un helicóptero que se encuentra a 300 m de altura se deja caer un paquete. ¿Cuánto tardará en llegar a
tierra si:
a. El helicóptero se eleva con una velocidad de 5 m/s.
b. El helicóptero desciende con una velocidad de 5 m/s.
c. El helicóptero no se mueve.
9. Un estudiante que está en la planta alta de un edificio de altura h lanza una pelotita verticalmente hacia arriba
con una velocidad v0. En ese mismo instante el estudiante lanza una segunda pelotita hacia abajo con la misma
rapidez inicial. Comparar las velocidades de las pelotitas cuando llegan al piso.
10. Se lanza un proyectil con una velocidad v0 formando un ángulo  con la horizontal. Suponer que se desprecia
el rozamiento con el aire. Modelizando al proyectil como una partícula y considerando un sistema de referencia
inercial:
a. Analizar la situación y describir el movimiento que seguirá el proyectil, justificar;
b. plantear las leyes que describen el movimiento del punto material,
c. demostrar que la trayectoria es una parábola;
d. plantear una expresión que permita determinar el tiempo que tarda en alcanzar la altura máxima;
e. determinar la expresión que permita hallar la altura máxima;
f. determinar el tiempo de vuelo;
g. determinar el alcance (distancia horizontal medida a partir del punto desde donde empieza el movimiento al
punto en el cual el proyectil llega a la altura original;
2
h. determinar el ángulo de tiro para el cual el alcance es máximo.
11- Tres estudiantes van corriendo como indica la figura. En un momento determinado el que va primero lanza
una bola verticalmente hacia arriba. ¿Quién la recibe?
12. Desde un puente que está a una altura h sobre el nivel de un río se lanza una piedra en forma horizontal con
una velocidad de 5 m/s. La piedra tarda 4 s en hacer impacto sobre el agua, considerando g = 10 m/s 2,
determinar:
a. la altura h del puente,
b. a qué distancia, respecto al pie del puente, la piedra hará impacto son el agua.
c. la intensidad de la velocidad de impacto.
Rta: a) h= 80 m
b) d = 20 m
c) v = 40,3 m/s
3