PROBLEMAS DE CINEMÁTICA 4º ESO

Transcripción

1 PROBLEMAS DE CINEMÁTICA 4º ESO 1. La velocidad de sonido en el aire es de 340 m/s y en el agua de 1345 m/s. Cuántos segundos antes llegará por el agua un sonido que tiene que recorrer en ambos medios 6 kilómetros? 2. Un observador oye dos veces con un intervalo de 11 segundos una explosión que se produjo en el mar. A qué distancia está la explosión? 3. Un automóvil parte de un lugar con velocidad media de 50 km/h; 20 minutos después sale del mismo sitio en su búsqueda otro automóvil con una velocidad media de 60 km/hr. A qué distancia del punto de partida le dará alcance? 4. Un automóvil necesita 40 segundos para alcanzar una velocidad de 72 km/h partiendo del reposo. Calcula su aceleración y el espacio recorrido en ese tiempo. 5. Un coche va a la velocidad de 90 km/h y después de recorrer 312,5 metros se detiene. Calcula su aceleración y el tiempo invertido en el frenado. 6. Un tren sale de una estación con una aceleración de 6 m/s 2. Qué velocidad alcanzará en 10 segundos? Qué espacio ha recorrido en ese tiempo? 7. Un tren lleva la velocidad de 72 km/h y recorre, desde el momento en que frena hasta el momento de pararse, 150 m. Suponiendo que la aceleración es constante, calcula su valor y el tiempo que tarda en pararse. 8. Un automóvil marcha a 144 km/h. Qué aceleración negativa es preciso comunicarle para que se detenga en 100 metros? 9. Se tiene un movimiento en el que la posición inicial es de -100 m; lleva una velocidad de 3 m/s y su aceleración es de 2 m/s 2. a) Determinar la posición a los 10 segundos. b) Pasa en algún momento por el origen de coordenadas? c) Dibuja la gráfica de la s en f(t) de forma aproximada en los 10 primeros segundos. 10. Se tiene un movimiento en el que la posición inicial es de 24 m. Lleva una velocidad de 5m/s y su aceleración es de -2 m/s 2. a) Posición a los 8 segundos. b) Dónde se encuentra en ese momento? c) Gráfica s-f(t).

2 11. Para el móvil y sistema de referencia indicado, en el que la v 0 = 72 km/h y la aceleración -1,5 m/s 2, determinar: a) La ecuación de posición. b) Dónde se encuentra transcurridos 5 segundos? c) Tiempo que tarda en parase. d) Dónde se encuentra en dicho momento? 12. Para el móvil y sistema de referencia indicado, en el que v 0 = 40 m/s y la aceleración de frenado es 4 m/s 2, se pide: a) Ecuación de la posición. b) Espacio máximo recorrido en la rampa. c) Posición a los 15 segundos. d) Posición a los 20 segundos. 13. Desde lo alto de una torre se deja caer un cuerpo. A qué distncia del suelo tendrá una velocidad igual a la mitad de la que tiene cuando llega al suelo? (La torre tiene 70 metros). 14. Un móvil lanzado verticalmente hacia arriba regresa 20 segundos después al punto de partida. Calcular su velocidad inicial y la altura alcanzada. 15. Lanzamos verticalmente un proyectil hacia arriba con una velocidad de 900 km/h. a) Qué tiempo tardará el cuerpo en alcanzar los 1000 metros de altura? b) Qué tiempo tardará en alcanzar la altura máxima? c) Cuál es la altura máxima alcanzada? 16. Dejamos caer un cuerpo y en 3 segundos adquiere la velocidad de 29,31 m/s. Cuál es la aceleración de la gravedad en el lugar del experimento? 17. Cuánto tiempo tardará en oírse el ruido de una piedra al chocar contra el fondo de un pozo de 319 metros de profundidad? La velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s.

3 18. Desde la azotea de un rascacielos de 120 metros de altura se lanza una piedra con velocidad inicial de 5 m/s hacia abajo. Calcular: a) El tiempo que tarda en llegar al suelo. b) La velocidad que tiene al llegar. 19. Desde qué altura debe caer un cuerpo para que su velocidad al llegar al suelo sea de 50 km/h? 20. Se lanza hacia arriba una piedra al mismo tiempo que dejan caer otra desde una altura de 100 metros. Qué velocidad se debe comunicar a la primera y qué altura alcanzará para que las dos lleguen al suelo al mismo tiempo? 21. Disparando verticalmente una bala de cañón a 600 m/s a qué altura ascenderá? Qué altura alcanzaría a los 75 segundos del disparo? 22. Se lanza una piedra verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 39,2 m/s. Halla: a) El tiempo que tarda en llegar al punto más alto. b) La altura máxima que alcanza la piedra. c) El tiempo que tarda en alcanzar la altura de 50 metros. d) La velocidad que lleva a los 50 metros de altura. e) La velocidad con que regresa al punto de partida. 23. Desde lo alto de un rascacielos de 175 metros de altura se lanza verticalmente hacia abajo una piedra con una velocidad inicial de 10 m/s. calcula cuánto tiempo tardará en caer y con qué velocidad llegará al suelo. 24. Se lanza una piedra verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 40 m/s. Contesta: a) Qué altura alcanzará? b) Cuánto tiempo tardará en llegar de nuevo al suelo? 25. Calcula la profundidad de un pozo, sabiendo que desde que se suelta una piedra hasta que se oye el golpe en el fondo pasan 3,6 segundos. (Velocidad del sonido 340 m/s). 26. Se lanza verticalmente hacia arriba un cuerpo con una velocidad inicial de 30 m/s. Calcula: a) El tiempo que tarda en parase. b) La altura máxima alcanzada.

4 27. Desde la posición indicada en la figura, se lanza hacia arriba un objeto con una v 0 =5m/s. Determinar: a) El tiempo que tarda en llegar al punto más alto. b) La velocidad con que llega al suelo. c) Dibuja para el movimiento de bajada las gráficas s-f(t) y a-f(t). 28. Se lanza un objeto hacia arriba con velocidad inicial de 15 m/s. determina: a) la altura máxima alcanzada. b) Tiempo hasta que vuelve al punto de partida. c) Gráficas s-f(t) y a-f(t). 29. Para el móvil y sistema de referencia indicado, en el que v 0 = 30 m/s y s 0 = 100 m, se pide: a) La ecuación de la posición. b) Tiempo en alcanzar la altura máxima. c) Posición a los 7 segundos. d) Tiempo que tarda en llegar al suelo desde el lanzamiento. 30. Para el móvil y sistema de referencia indicado en el que se lanza hacia abajo un objeto con v 0 = 5 m/s y la altura es de 300 metros, se pide: a) Ecuación de la posición. b) Tiempo que tarda en llegar al suelo. c) Posición a los 5 segundos. d) Velocidad con la que llega al suelo.

5 31. Una rueda de 10 cm de radio gira a 100 r.p.m. calcular: a) La velocidad angular de la rueda. b) El periodo. c) La frecuencia. d) La velocidad lineal de un punto situado en el extremo del radio. 32. una polea de 2 metros de diámetro gira con una velocidad d 9,425 m/s. Cuántas vueltas da por minuto?. 33. Cuántas vueltas por minuto efectúa un cuerpo que gira con una velocidad angular igual a pi? 34. Una locomotora marcha a 150 km/h. Calcular la velocidad angular de las ruedas, cuyo diámetro es de 60 centímetros. 35. Calcular la velocidad angular y lineal de la Luna, sabiendo que realiza una revolución completa en 8 días, y que la distancia promedio de la Tierra a la Luna es de km. 36. Un río tiene una anchura de 100 metros. Un nadador quiere cruzarlo a nado en dirección normal a la corriente, pero va a parar a 20 metros aguas abajo. Si la velocidad del nadador es de 2 m/s, deducir la velocidad del agua. 37. Un depósito de agua lleva un grifo en la base y dista 1,25 metros verticalmente del suelo. El chorro del líquido da en el suelo a 1,50 metros del pie de la vertical. Cuál es la velocidad de salida del agua? 38. Un avión vuela a una altura de 540 metros y deja caer un proyectil 600 metros antes de llegar a la vertical del objetivo que alcanza totalmente. Qué velocidad lleva el avión? 39. Razonar por qué el movimiento circular uniforme, lo mismo que cualquier movimiento curvilíneo cuyo módulo de la velocidad es constante, posee aceleración. 40. Es correcto decir, simplemente, que un tren marcha a 150 km/h? 41. La representación gráfica espacio-tiempo de un movimiento, consta de una recta ascendente, seguida de otra horizontal y de otra descendente. Qué clase de movimiento tuvo el móvil en cada tramo? 42. Conoces algún tipo de movimiento uniforme que tenga aceleración?

6 43. Indicar si es un movimiento acelerado o no, los siguientes: a) Un automóvil en una vía horizontal si el velocímetro marca 100 km/h. b) Un balón que impacta sobre la pared a 5 km/h y retrocede también a 5 km/h. c) Una persona que camina por la calle a 5 km/h. d) La velocidad de propagación de la luz desde el Sol a la Tierra. e) El movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol que es aproximadamente de km/h. f) El movimiento de un satélite artificial alrededor de la Tierra que es aproximadamente km/h cuando orbita a unos 500 km de la superficie terrestre. g) Las ruedas de un coche cuando el velocímetro marca 70 km/h. h) Las ruedas de un coche cuando el móvil pasa de 70 a 80 km/h. i) Si en los dos apartados anteriores contestas acelerado, encuentras alguna diferencia en cuanto al tipo de aceleración?