TEMA 1: EL MOVIMIENTO CARACTERÍSTICAS DEL MOVIMIENTO 1. Por qué se dice que todos los movimientos son relativos?. Responde de forma razonada las siguientes cuestiones: a. Cómo se clasifican los movimientos en función de la trayectoria descrita? b. Un peatón recorre 0 m en línea recta. Cómo puede ser nulo su desplazamiento? c. Puede ser el desplazamiento en un determinado intervalo de tiempo mayor que la distancia recorrida en ese mismo tiempo? d. Puede ser la posición igual que la distancia recorrida? 3. Qué diferencias existen entre la rapidez y la velocidad? 4. Define y explica el concepto de aceleración. Puede un movimiento uniforme tener aceleración?. Coincide siempre el desplazamiento con la distancia recorrida? Justifica tu respuesta. 6. Referido a un sistema de referencia rectilíneo, un móvil pasa de las posiciones: a. A = 3 m a B = 1 m. b. A = m a B = 1 m. c. A = 1 m a B = 1 m, y a continuación a C = 9 m. Calcula, para cada uno de los casos anteriores, la distancia recorrida y dibuja el vector desplazamiento. 7. Compara los siguientes conceptos explicando la diferencia entre los mismos: trayectoria, posición y distancia recorrida. 8. La gráfica adjunta corresponde al movimiento rectilíneo de un objeto. 0 80 60 8 a. Cuál es la posición inicial del mismo? b. Durante cuánto tiempo se está moviendo? c. Cuál es la posición a los 7 segundos? d. Qué distancia total ha recorrido? e. Cuál es el valor final del desplazamiento? 1
9. Puede el gráfico siguiente representar el movimiento de un cuerpo? Por qué?. La tabla siguiente corresponde al movimiento de un pez en el mar. Tiempo (s) 0 0 Posición (m) 0 7 8 87 116 Calcula la distancia recorrida entre los instantes: a) t 1 = s y t 3 = s; b) t = s y t 4 = s. 11. Un tren y un automóvil parte de Málaga con destino a La Coruña. Seguirán la misma trayectoria? Realizan el mismo desplazamiento? Razona tus respuestas. 1. Una persona recorre metros en línea recta y luego retrocede hasta el punto de partida siguiendo la misma recta. Cuánto vale el desplazamiento? 13. La figura representa el gráfico posición tiempo del movimiento de un cuerpo en línea recta. a) Determina la posición inicial y la final. b) Calcula su velocidad. Varía ésta en algún momento? c) Qué significado atribuyes al signo negativo? 0 8 14. El gráfico nos indica cómo varía la velocidad de un cuerpo en función del tiempo. a) Determina la velocidad inicial y final del cuerpo. b) Calcula la aceleración. v(m) 8
. En los gráficos se refleja el movimiento de tres vehículos. Determina a partir de ellos la velocidad con que se mueve cada uno de ellos. Orientaciones: Señala sobre la gráfica dos instantes adecuados t 1 y t. Determina las posiciones s 1 y s correspondientes a cada instante. Aplica la expresión de la velocidad. 16. Se habría obtenido un resultado distinto en el ejercicio anterior de haber elegido instantes diferentes a los que has escogido? 17. Dibuja, a partir de la información que se facilita en la figura, el gráfico velocidad tiempo correspondiente. 7 18. En la gráfica se muestra el movimiento rectilíneo de dos cuerpos diferentes. 0 Cuerpo Cuerpo 1 8 3
a) Describe cada uno de los movimientos. b) Determina la velocidad en cada caso. c) Indica en qué instante ambos cuerpos coinciden en la misma posición. 19. Mario fue a casa de su amigo Eduardo, que se encuentra a 600 m de la suya. Salió a las de la mañana de su casa y llegó a la de Eduardo minutos después. Estuvo hablando con su amigo durante media hora y se le hizo tarde. Salió corriendo hacia su casa y llegó a las 11. a) Representa gráficamente la posición de Mario frente al tiempo, desde que salió de su casa. b) Calcula la pendiente del tramo recto que representa la ida hacia la casa de Eduardo. Qué representa dicha pendiente? En qué unidades se expresa? c) Cuál es la rapidez de Mario en la vuelta hacia su casa? d) Si hubiera ido andando a casa de su amigo Javier, que se encuentra a 1 Km de la suya, con la misma rapidez con que fue a casa de Eduardo, a qué hora hubiera llegado? Supón que sale a la misma hora. e) Cuánto tiempo hubiera estado con su amigo Javier, si hubiera vuelto a su casa con la misma rapidez con que regresó desde la de Eduardo y hubiera llegado a la misma hora?. Dos automóviles circulan por un tramo recto de autopista, con las velocidades respectivas de 36 km/h y 8 km/h. a. Si ambos viajan en el mismo sentido y están separados 1 km, determina el instante y la posición en que el coche que va más rápido alcanza al otro. b. Si se mueven en sentido opuesto, e inicialmente están separados 1 km, determina el instante y la posición cuando se cruzan. (0 s, 00 m; s, a 0 m desde la posición inicial del coche más lento) 1. Un móvil recorre km en minutos. Cuál es su velocidad? (v = 133.33 m/s). Un móvil marcha con MRU a m/s. Qué distancia ha recorrido en s? Y en 3 min? (0 m, 900 m) 3. Un móvil marcha con MRU a m/s. Qué tiempo tarda en recorrer Km? (t = 00 s) 4. Un coche circula a 7 Km/h. Frena y para en s. Calcula la aceleración de frenado, supuesta constante, y la distancia recorrida hasta pararse. ( 4 m/s ; 0 m). En la publicidad de un vehículo se indica que es capaz de alcanzar los 0 Km/h, partiendo del reposo y acelerando uniformemente, en s. Cuál es el valor de la aceleración? Qué distancia recorre hasta alcanzar esa velocidad? (.77 m/s ; 138.9 m) 6. Un cuerpo que se mueve con MRUA recorre m en 1 segundo, partiendo del reposo. Cuál es su velocidad al cabo de s? ( m/s) 7. En una carrera de motos profesional, un motorista sale desde un punto A y el otro desde un punto B que está a 00 m por delante del primero. El primero sale con una velocidad constante de m/s y el segundo a m/s. Cuánto tiempo tardarán en encontrarse? Qué distancia ha recorrido cada uno de los motoristas en ese momento? (0 s; 00 m; 00 m) 8. Si dejamos caer una piedra desde 0 m de altura, Cuál será su posición y la distancia recorrida a los 3 s de haberla soltado? Qué velocidad posee en ese instante? Cuánto tarda en llegar al suelo? Con qué velocidad llega? ( m del suelo, 4 m; m/s; 3.16 s; 31.6 m/s) 4
9. Se lanza verticalmente hacia arriba un cuerpo con una velocidad de m/s. Determina: a. Posición que ocupa y velocidad al cabo de 1 s. b. Altura máxima que alcanza y el tiempo empleado. c. Velocidad cuando llega al suelo y tiempo total empleado. ( m del suelo, m/s; 4 m, 3 s; m/s, 6 s). Se denomina tiempo de reacción al que transcurre desde que un conductor observa un obstáculo hasta que aplica los frenos. Normalmente este tiempo es de algunas décimas de segundo. Suponiendo que la aceleración de frenado de un coche es de 3 m/s, determina la distancia mínima a la que debe mantenerse un coche del que le precede, si circula a 8 km/h y el tiempo de reacción del conductor es de 0.4 s. (16 m) 31. Un método que puede utilizarse para determinar la profundidad de una sima consiste en dejar caer una piedra y contar el tiempo que transcurre hasta que se oye su choque con el fondo. Supón que realizada la experiencia hemos obtenido un tiempo de 4 s. Calcula la profundidad de la sima, despreciando el tiempo que tarda el sonido en llegar a nuestros oídos y sin despreciarlo. La velocidad del sonido es de 3 m/s. (80 m; 71.78 m) 3. Una bicicleta se mueve con una velocidad de m/s. Las ruedas tienen un radio de cm. a. Determina la velocidad angular de la rueda. (1. rad/s) b. Calcula el ángulo descrito por un punto del neumático transcurridos s desde que se inició el movimiento. Expresa en resultado en vueltas. (19.9 vueltas) c. Qué distancia ha recorrido la bici en ese tiempo? (0 m) 33. Observa la figura e indica qué punto posee mayor velocidad angular y cuál mayor velocidad lineal. A B C rpm 34. Una partícula recorre una trayectoria circular de radio m con una velocidad constante de m/s. Calcula su aceleración normal y su velocidad angular. (4 m/s, 3 rad/s) 3. Un disco gira a 33 rpm. Calcula su velocidad angular en unidades del S.I. Determina el ángulo descrito a los 3 s de iniciado el movimiento. Si el radio del disco es de cm, determina la velocidad lineal de un punto situado en el borde del disco. Calcula la distancia recorrida a los 3 s.