Instituto Politcnico Nacional Escuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica

Ingeniera en Comunicaciones y Electrnica Fsica

Lista de problemas 3. Movimiento en una dimensin

1. Si usted maneja de Durango a Mazatln en la Autopista Durango-Mazatln, la mitad del

tiempo a 55 km/h y la otra mitad a 90 km/h. En el viaje de regreso usted viaja la mitad de la distancia a 55 km/h y la otra mitad a 90 km/h. Cul es su rapidez promedio a) de Durango a Mazatln? b) de regreso de Mazatln a Durango?, c) para el viaje completo? d) cul es su velocidad promedio para el viaje completo?, b) realice la grfica x vs t para a).

2. Usted debe conducir para una entrevista a otra ciudad, a 300 km de distancia por una autopista. La entrevista es a las 11:15 A.M. Su plan es manejar a 100 km/h, as que usted sale a la 8:00 A.M. para tener un tiempo extra. Usted maneja a esa velocidad los primeros 100 km, pero trabajos de mantenimiento lo fuerzan a disminuir a 40 km/h por 40 km. Cul debe de ser su rapidez en el ltimo trayecto para llegar en tiempo a la entrevista?.

3. La posicin de una partcula movindose a lo largo del eje x est dada en centmetros por x = 9.75 + 1.50t3, donde t est en segundos. Calcule a) la velocidad promedio durante el intervalo de tiempo t = 2.00 s a t = 3.00 s; b) la velocidad instantnea a t = 2.00 s; c) la velocidad instantnea a 3.00 s; d) la velocidad instantnea a t = 2.50 s; y e) la velocidad instantnea cuando la partcula est a la mitad de las posiciones en t = 2.00 s y t = 3.00 s. f) Grafique x vs t e indique sus respuestas grficamente.

4. La posicin de una partcula movindose a lo largo del eje x depende del tiempo de acuerdo a la ecuacin x = ct2 bt3, donde x est en metros y t en segundos. a) Cules son las unidades de las constantes b y c?; b) Sean 3.0 y 2.0 los valores numricos de c y b respectivamente, c) A qu tiempo la partcula alcanza su mximo valor en la posicin? De t = 0.0 s a t = 4.0 s, d) Cul es la distancia que recorre?, e) cul es su desplazamiento?. Encuentre la velocidad a los tiempos f) 1.0 s, g) 2.0 s, h) 3.0 s e i) 4.0 s. Encuentre su aceleracin a los tiempos j) 1.0 s, k) 2.0 s, l) 3.0 s y m) 4.0 s.

5. La figura muestra un carro rojo y un carro verde movindose uno hacia otro. La grfica muestra las posiciones Xg0 = 270 m y Xr0 = -35.0 m a t = 0. El carro verde tiene rapidez constante de 20 m/s y el carro rojo inicia del reposo. Cul es la magnitud de la aceleracin del carro rojo?

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6. Un carro se mueve a lo largo del eje x a travs de una distancia de 900 m, iniciando del

reposo (x = 0) y terminando en reposo (a x = 900 m). A lo largo del primer cuarto de la distancia, su aceleracin es de +2.25 m/s2. A travs del resto de la distancia, su aceleracin es -0.750 m/s2. Cules son a) el intervalo de tiempo a travs de los 900 m y b) su mxima rapidez? c) grafique la posicin x, velocidad v, y aceleracin a versus el tiempo t para el viaje.

7. Cuando un tren de pasajero de alta velocidad viaja a 161 km/h rodeando una curva, el operador se da cuenta que una locomotora de servicio est de forma inapropiada en las vas a una distancia D = 676 m adelante. El operador inmediatamente aplica los frenos. (a) Cul debe de ser la magnitud de la desaceleracin constante para justo evitar el choque? (b) asuma que x = 0 en t = 0 justo al salir de la curva.

8. Un jugador de baloncesto agarra un rebote saltando 76,0 cm verticalmente. Cunto tiempo total (ascenso y descenso) estuvo (a) en los 15,0 cm superiores de este salto y (b) en los 15,0 cm inferiores? Sus resultados explican por qu estos jugadores parecen flotar en el aire en la parte superior de un salto?

9. Un gato ve pasar una pelota por la ventana, primero hacia arriba y luego hacia abajo. La pelota est a la vista por un tiempo total de 0,50 s, y la altura de la ventana es 2,00 m. Qu tan alto por encima de la ventana superior va el maceta?

10. Una bala es disparada verticalmente hacia arriba en la superficie de otro planeta. Una grfica de y versus t para la bala es mostrada en la figura, donde y es la altura de la bala arriba de su punto inicial y t = 0 el instante en que es disparada. El valor de ys = 30.0 m. Cules son las magnitudes de a) la gravedad en el planeta y b) la velocidad inicial de la bala?