7/26/2019 Taller de Posiciones%2c Velocidades y Aceleraciones Relativas

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POSICIONES, VELOCIDADES Y ACELERACIONES RELATIVAS.

1. Juan en su Corvette acelera a razón de 3i – 2j m/s 2, en tanto que Carlos en su Juagaracelera a 1i + 3j m/s 2. Ambos parten del reposo en el origen de un sistema decoordenadas xy. Después de 5 s, a) ¿cuál es la velocidad de Juan respecto de Carlos, b)

¿cuál es la distancia que los separa, c)¿ cuál es la aceleración de Juan respecto a Carlos?(a) 26,9 m/s, b) 67,3 m, c) (2i – 5j) m/s 2)

2. Un motociclista que viaja rumbo al oeste a 80 km/h es perseguido por un auto de policía que se desplaza a 95 km/h. ¿Cuál es la velocidad de a) el motociclista respectodel auto del policía, b) la de éste respecto al motociclista?

3. Un río tiene una velocidad estable de 0,5 m/s. Un estudiante nada aguas arriba unadistancia de 1 km y regresa al punto de partida. Si el estudiante puede nadar a unavelocidad de 1,2 m/s en agua sin corriente, ¿cuánto tiempo dura su recorrido?. Compareéste con el tiempo que duraría el recorrido si el agua estuviera quieta. (2,02x10 3s, 21%más largo)

4. Cuando el Sol está directamente arriba, un cóndor se mueve hacia el suelo a unavelocidad de 5 m/s. Si la dirección de su movimiento está a un ángulo de 60º debajo dela horizontal, calcule la velocidad de su sombra que se mueve a lo largo del suelo.(2,5 m/s)

5. Un bote cruza un río de ancho 160 m en el cual la corriente tiene una velocidaduniforme de 1,5 m/s. El piloto mantiene un rumbo perpendicular al río y una reducciónde velocidad constante de 2 m/s relativa al agua, a) ¿cuál es la velocidad del boterespecto de un observador estacionario en la orilla?, b) ¿qué tan lejos, agua abajo, está el

bote de su posición inicial cuando alcanza la orilla opuesta?

6. Heather en su Corvette acelera a razón de m/s 2, en tanto que Jill en su Jaguar

acelera a m/s 2. Ambas parten del reposo en el origen de un sistema decoordenadas xy. Después de 5 segundos, cual:(a) ¿Cuál es la velocidad de Heather respecto de Jill? Sol . V h/j

= 10i – 25j m/s(b) ¿Cuál es la distancia que la separa? Sol. R h/j

= 67,31 m(c) ¿Cuál es la aceleración de Heather respecto de Jill? Sol . ah/j

= 2i – 5j m/s 2

7. Cuando el sol está directamente arriba, un halcón se mueve hacia el suelo a unavelocidad de 5,00 m/s. Si la dirección de su movimiento está a un ángulo de 60ºdebajo de la horizontal, calcule la velocidad de su sombra que se mueve a lo largodel suelo. Sol . Vs = 2,5 m/s

8. El piloto de un avión observa que la brújula indica que va rumbo al oeste. Lavelocidad del avión relativa al aire es de 150 Km/h. Si hay un viento de 30 Km/hhacia el norte, encuentre la velocidad del avión relativa al suelo.Sol . Va = 146,96 Km/h

Prof. Marcos Guerrero

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9. Un hombre que guía a través de una tormenta a 80 Km/h observa que las gotas delluvia dejan trazas en las ventanas laterales haciendo un ángulo de 80º con lavertical. Cuando él detiene su auto, observa que la lluvia esta cayendo realmente enforma vertical. Calcúlese la velocidad relativa de la lluvia con respecto al auto:

(a) Cuando esta detenido. Sol : 460,7 Km/h(b) Cuando se desplaza a 80 Km/h. Sol : 81,23 Km/h

10. Dos autos que se desplazan en caminos perpendiculares viajan hacia el norte y eleste respectivamente. Si sus velocidades con respecto a tierra son de 60 Km/h y 80Km/h, calcular su velocidad relativa. ¿Depende la velocidad relativa de la posiciónde los autos en sus respectivos caminos?. Repetir el problema, suponiendo que elsegundo auto se desplaza hacia el oeste. Sol . 100 Km/h

11. Un río fluye hacia el norte a una velocidad de 3 Km/h. Un bote se dirige al este conuna velocidad relativa al agua de 4 Km/h. Calcular:

(a) Velocidad del bote con respecto a la tierra Sol : 5 Km/h(b) Si el río tiene 1 Km de ancho, calcular el tiempo necesario para realizar el cruce. Sol .0,2 h(c) ¿Cuál es la desviación hacia el norte del bote cuando llegue a la otra orilla del río.Sol : 53,13 grados

12. Un tornillo cae del techo de un tren que está acelerando en dirección norte a una tasa

de 10 m/s 2. ¿Cuál es la aceleración del tornillo relativa al vagón del tren?

13. Un automóvil y un tren viajan con velocidades constantes, tal como lo indica lafigura. El automóvil cruza el elevado 3 segundos después que el tren ha pasado elcruce. Determine: La velocidad del tren relativa al automóvil.

Prof. Marcos Guerrero

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Prof. Marcos Guerrero

14. Una bandera situada en el mástil de un bote flamea haciendo un ángulo de 45º comose muestra en la figura. Pero la bandera situada en una casa a la orilla flameahaciendo un ángulo de 30º. Si la velocidad del bote es de 10 km/h hacia el norte.

(a) Identificar y dibujar con origen común los vectores: velocidad del viento (respectode tierra), velocidad del bote (respecto de tierra), velocidad del viento (respecto del

bote).(b) Relacionar los tres vectores y calcular la velocidad del viento.