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Unidad 1: Fuerza y movimiento
Colegio José A. Alfonso
Clase 1: Magnitudes escalares, sistemas de referencia, posición, velocidad, rapidez.
1. Analiza las siguientes situaciones, representadas por las imágenes y los marcos de
referencias que se indican. A continuación, define si se trata de una situación de
movimiento o de reposo.
a. Dos atletas corren en forma perfectamente sincrónica. Si se utiliza a uno de ellos
como referencia, ¿El otro se encuentra en movimiento?
b. Si se toma como referencia el pasajero de un vuelo en avión, ¿Se encuentra en
movimiento una casa que está en la tierra?
2. Francisca camina 20 metros hacia el norte, luego 15 metros hacia el oeste y
finalmente 10 metros de nuevo hacia el norte. Dibuja la trayectoria de francisca y
determina la distancia que recorrió en todo el movimiento.
3. Pedro camina 20 metros hacia el norte, 15 metros hacia el este y 10 metros hacia el
sur. Dibuja su trayectoria y determina la distancia que recorrió en todo el movimiento.
4. ¿Qué diferencias hay entre las distancias recorridas por Pedro y Francisca?
5. Calcula el modulo del desplazamiento de pedro según el problema anterior
6. ¿En qué casos la distancia recorrida por un cuerpo será menor al módulo de su
desplazamiento?
7. Si un perro se mueve en círculos de 40 cm de diámetro mientras persigue su cola,
¿Cuál es la distancia que recorre al dar una vuelta completa?, ¿Cuál es su
desplazamiento después de una vuelta completa? (perímetro de una
circunferencia=2πr)
8. ¿Cuál es la rapidez media (en m/s) de un automóvil que recorre 3 Km en 2 minutos?
9. ¿Qué distancia recorre un cuerpo que se desplaza durante 2 segundos a 50 m/s?
Clase 2: Movimiento Rectilíneo Uniforme. Relatividad del movimiento
1. Una bolita rueda 12 m a través de un camino rectilíneo hecho de distintos materiales:
1 m es de baldosa, 5 m son de tierra y lo que queda es de cemento. Demora 1 s en
recorrer la baldosa, 10 s en recorrer la tierra y se sabe que el cemento tiene una
rapidez de 0,7 m/s. Encontrar:
a. La rapidez de la bolita cuando viaja por la baldosa y la tierra
b. El tiempo que demora en su viaje por el cemento
c. La rapidez media de su movimiento
2. Un móvil se desplaza con MRU y recorre 60 m en 15 s. ¿Cuál es su rapidez media? Y
¿Cuántos minutos demora en recorrer 2 km?
3. Bárbara corre con rapidez constante de 5 km/h a lo largo de los 500 m que separan
el colegio de su casa. Demora tres minutos en recorrer la tarea que se le había
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quedado dentro del colegio y se devuelve un poco más lento a 1 m/s. ¿Cuánto
tiempo transcurre desde que sale del colegio hasta que se devuelve a su casa?
4. Responde las preguntas de acuerdo al siguiente grafico x-t. que representa el
movimiento de una pelotita en una trayectoria recta.
a. ¿En cuál de los tramos la pelota se encuentra detenida?
b. ¿Qué distancias recorre la pelota entre los puntos B y F?
c. ¿Qué distancia recorre la pelotita entre los puntos A y E?
d. ¿Cuál es el desplazamiento de la pelotita entre los puntos D y F?
e. ¿Cuál es el desplazamiento de la pelota entre B y F?
f. ¿Qué rapidez media tiene la pelota A y C?
g. ¿Cuál es la velocidad de la pelota entre el tramo FG?
5. Un guepardo corre a 30 m/s mientras persigue a una gacela, que arranca a 20 m/s. si
la distancia inicial que los separa es de 150 m, ¿Cuánto demorará el guepardo en
atraparla?
6. Un niño corre a 1 m/s a abrazar a su perro que se acerca a él a 4 m/s. si la distancia
que los separa inicialmente es de 30 m, ¿Cuánto demoran en encontrarse?
7. Observa el siguiente gráfico en el que se representa el movimiento de una bolita roja
y de una bolita azul que se mueve en una trayectoria recta, y responde las siguientes
preguntas de acuerdo a él.
a. ¿Es constante la velocidad de ambas bolitas? ¿Cómo lo sabes?
b. ¿Cuál de las bolitas es más rápida?
c. ¿Dónde comienza el movimiento de cada bolita?
d. ¿Dónde comienza el movimiento de cada bolita?
e. ¿Dónde y cuándo van a encontrarse las bolitas?
f. ¿Se trata de una situación de alcance o de cruce?
g. Dibuja la situación en t = 0 s.
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Clase 3: Tipos de Movimiento
1. Un conejo salta en línea recta con una velocidad constante de 4 m/s cuando ve que
un zorro se acerca. En ese momento, comienza a acelerar y llega a una velocidad de
19 m/s en 3 s. ¿Cuál fue la aceleración media del conejo?
2. Un automovilista que viaja con una velocidad constante de 90 Km/h ve que el
semáforo suyo cambia a luz roja. Inmediatamente pisa el freno y disminuye la
velocidad hasta que se detiene en un lapso de 8 s. ¿Cuál fue la aceleración media
del automóvil?
3. Paula se mueve en patines en una trayectoria rectilínea con una rapidez de 10 m/s y
acelera hasta viajar a 16 m/s. si el cambio de velocidad se produjo en 2 s. ¿Cuál fue
su aceleración?
4. Un automovilista debe detenerse ante un obstáculo y sabe que los frenos permiten
una aceleración de -10 m/s2. ¿Cuánto demorará en detenerse, si inicialmente viajaba
a 110 Km/h?
5. ¿Qué semejanzas tienen los gráficos posición vs tiempo que representan al MRUA y
MRUR?
6. ¿Qué diferencias existen entre los gráficos posición vs tiempo de los movimientos
acelerados y el movimiento uniforme?
7. ¿Qué semejanzas y diferencias pueden establecerse entre los gráficos velocidad vs
tiempo de los movimientos acelerados y el movimiento uniforme?
8. Suponiendo que el movimiento comienza en t=0s. analiza lo que representa el gráfico
mostrado
a. Indica cómo varía su rapidez, que sentido debe tener el movimiento y otras
características que puedes observar.
b. Construye una tabla extrayendo los datos del gráfico en forma apropiada y
calcula la velocidad del móvil en cada tramo
c. Grafica la velocidad
9. Un automovilista viaja con velocidad constante de 54 km/h y decide acelerar
durante 2 segundos hasta alcanzar los 72 km/h. si la aceleración es constante,
calcula:
a. Su aceleración
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b. La distancia que recorre durante los dos primeros segundos
10. Un automóvil viaja con una velocidad inicial de 20 m/s y comienza a frenar durante 5
s, recorriendo una distancia de 90 m en ese tiempo. ¿Cuál es la velocidad media del
automóvil durante esos 5 s? ¿Cuál es la velocidad final del automóvil?
11. Un tren parte del reposo y acelera a una tasa de 2 m/s2 durante 8 s. ¿Cuál es la
velocidad final del tren después de los 8 s?, ¿Qué distancia recorre el tren en esos 8 s?
12. Un camión viaja a 80 km/h cuando observa que frente a él, a 250 m, hay un vehículo
detenido. ¿Qué aceleración debe adquirir el camión para detenerse justo antes de
chocar con el vehículo?, ¿Cuánto tiempo demora la maniobra?
13. Un atleta parte del reposo y alcanza una rapidez de 6 m/s en 1,5 s. si mantiene esa
rapidez durante 25 s y luego acelera durante 2 s a una taza de 3 m/s2 para mantener
la rapidez adquirida durante 2,3 s y llegar a la meta, ¿Qué distancia recorre en la
carretera completa?
14. Un móvil viaja a 25 m/s durante 8 s y luego frena a razón de 4 m/s2 durante 5 s. la
velocidad que adquiere la mantiene constante durante 2 s y luego acelera a razón
de 2 m/s2 durante 3 s.
a. ¿Qué distancia recorrió el móvil en cada uno de los 4 tramos en los que se divide
el problema?
b. ¿Cuál es la rapidez media del móvil en el tramo completo y la rapidez media en el
segundo tramo?
15. Un móvil parte del reposo y acelera a una taza de 3,2 m/s2. Recorre así una distancia
de 30 m. para el movimiento descrito, calcula:
a. La velocidad final del móvil, el tiempo que demora en recorrer los 30 m y la
velocidad media del móvil en los 30 m recorridos
b. El tiempo que demora en recorrer los primeros 15 m. ¿Por qué su valor no es la
mitad de los 30 m?
16. ¿Quién ganara una carrera de 20 m: un carrito que parte del reposo con una
aceleración de 4 m/s2 o un carrito que parte con una velocidad inicial de 5 m/s y
lleva una aceleración de 2 m/s2? Verifícalo en forma algebraica y compara también
los gráficos velocidad vs tiempo para cada carrito
17. Un cuerpo se deja caer desde el reposo y demora 1,5 s en llegar al suelo. Calcula a
qué altura se encontraba al comienzo
18. Desde el borde de un morro de cerca de 130 m de altura se lanza una piedra
verticalmente con una rapidez inicial de 10 m/s hacia arriba. Determina cuál será su
altura máxima medida desde la base del morro y cuánto demorará la piedra en
llegar a dicha base.
19. Se deja caer un paquete de provisiones desde un avión que se encuentra a 5000 m
de altura y viaja a 600 km/h. ¿A qué distancia caerán las provisiones, medida desde
el punto que se encuentra en el suelo en línea vertical con el avión al momento de
soltarlas?
20. Considera los datos dados del avión de ayuda humanitaria que deja caer el paquete
para responder las siguientes preguntas.
a. ¿A qué altura debe encontrase el avión para dejar caer el paquete a 3 km del
lugar?
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b. ¿Qué condiciones son necesarias considerar para dejar caer un paquete desde
una altura determinada?