Física2

ACTIVIDAD 1

FÍSICA II

TRAYECTORIA Y DESPLAZAMIENTO 1.- Un tren y un automóvil parten de la Ciudad Ciudad de México hacia Salamanca. ¿Seguirán ¿Seguirán la misma trayectoria? ¿y el mismo desplazamiento? Siguen el mismo desplazamiento mas no así la misma trayectoria ya que el avión viaja por aire y puede tener una distancia recorrida menor a la del carro ya que la carretera no siempre tiene una trayectoria recta, por lo tanto, es el mismo desplazamiento. No es la misma trayectoria.

2.- Un automóvil se desplaza desde desde el punto A hasta el B por una carretera que tiene tiene varias curvas. Representa la trayectoria y el desplazamiento. DESPLAZAMIENTO TRAYECTORIA

A

B

3.- Una persona recorre 10 metros en línea recta recta y luego retrocede hasta el punto de de partida siguiendo la misma recta. ¿Cuánto vale el desplazamiento? ¿y la trayectoria? El desplazamiento es igual a cero ya que el punto de partida y el punto final es el mismo por lo tanto es cero. La trayectoria tiene es de 20 metros ya que es la suma de los dos recorridos que hiso primero 10m y luego 10m de regreso.

¿En qué caso la trayectoria y el desplazamiento coinciden? Cuando se hace un desplazamiento desde un punto hacia otro en línea recta, en este caso desplazamiento y trayectoria son lo mismo ya que ambos tendrían la misma distancia recorrida y la misma dirección.

VELOCIDAD Y RAPIDEZ 1.- La rapidez de un ciclista es de 10 m/s. ¿Qué distancia distancia recorre en en 125 s?

d = (v) (t) d = (10 m/s) (125 s) d = 1250 m 2.- Encontrar la velocidad velocidad en m/s de un automóvil automóvil cuyo desplazamiento desplazamiento es de 7km al norte en 6 minutos.

1 km = 1000 metros 1000 (7) = 7000 metros Convertimos los 6 minutos a segundos.

1 minuto = 60 segundos (60) (6) = 360 segundos Para calcular la velocidad aplicamos la siguiente fórmula. v = d/t v = 7000 m / 360 s v = 19.44 m/s Velocidad = 19.44 m/s 3.- Determinar el desplazamiento en metros que realizará un ciclista al viajar hacia el sur a una velocidad de 35 km/h durante 1.5 minutos.

Convertimos los 35 km/h a m/s: 35 km/h / 3.6 = 9.72 m/s Convertimos los 1.5 minutos a segundos. 1 minuto = 60 segundos (60) (1.5) = 90 segundos d = (v) (t) d = (9,72 m/s) (90 s) d = 874.8 m Distancia = 874.8 metros

 ACELERACIÓN, VELOCIDAD MEDIA, CAMBIANDO LA VELOCIDAD, ACELERACIÓN, VELOCIDAD MEDIA

1.- Un móvil tiene una velocidad inicial de 6 m/s; en un tiempo de 4 s incrementa su velocidad a 30 m/s. ¿Cuál es su aceleración?

Datos: Vi=6m/s T=4s

=

−  

= =

/ − /  / 

Vf=30m/s  A=?

 = 6/ 

2.- Calcula la aceleración de un móvil si sufre una variación en su velocidad de 15 m/s a 20 m/s en un tiempo de 15 s. Datos: Vi=15m/s

=

−  

T=15s

=

/ − /

=

 / 

Vf=20m/s  A=?

 = 0.333/ 

3.- Un móvil cambia su velocidad de 15 m/s a 18 m/s en un tiempo de 4 s. Calcular: Datos: Vi=15m/s

=

+  

=

/ + /  /

 = 6/ 

T=4s

=

Vf=18m/s

 = 6/ 



a) Su velocidad media b) Su aceleración 4.- Calcular la aceleración de un automóvil en un tiempo de 3 h. Si la velocidad aumenta de 3000 m/s a 5000 m/s. Datos: Vi=3000m/s T=3h

=

−  

= =

/ − /  / 

Vf=5000m/s

 = 11.11/ 

 A=?

1h – 60s 3h – x

x=180s

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO (MRUA ) 1.- Un auto va frenando y reduce su velocidad de 120 a 40 km/h, durante 16 s. ¿Cuál sería su aceleración? Datos: Vi=40km/h

=

−  

T=16s

/ − /

=

. /

=

.

Vf=120km/h

 = 307.69/ℎ

 A=?

1h – 60s

x= 0.26h

X  – 16s 2.- Un móvil lleva una aceleración de 4 m/s2, cuando su velocidad inicial fue de 10 m/s, ¿Cuál será su velocidad final al cabo de 2s? Datos: Vi=10m/s

 =   

 = 10/  4/   (2)  = 10/  8/ 

T=2s

 = 80/ 

a=4m/s2

3.- Un móvil cambia su velocidad de 15 m/s a 18 m/s en un tiempo de 4 s. ¿Cuál será? Datos: Vi=15m/s

=

−  

 =

/ −/  /

T=4s

=

Vf=18m/s

 = 1.5/



b) su aceleración Datos: Vi=15m/s T=4s Vf= 18m/s

=

− 

= =

/−/  / 

 = 0.75/ 

a=?

c) la distancia recorrida Datos: Vi=15m/s

=

− 

()

T=4s Vf= 18m/s

= =

/−/  / /

(4)

(4)

 = 6/ 

D=?

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO (MRUA) 4.- Un auto que viaja a una velocidad de 80 km/h reduce su velocidad a 30 km/h en 3 s. Calcular: Vo= 80km/h Vf= 30 km/h T= 3s a) su aceleración: Vf=Vo+a.T 30=80+a.(3) -50=3a a=-50/3 a= 16.66 km/h. b) el tiempo que tarda en detenerse: Vf=vo+a.t 0=80+(-16,666).T T= -80/-16,666 T=4,8 s c) la distancia que recorre al llegar al reposo: d=Vo.t+0,5 . a . (t)2-->tiempo al cuadrado d=80(4,8)+ (0,5).(-16,666).(4,8)2 d=384+( - 191.99)

d=192.01 km

5.- Un móvil parte del reposo con una aceleración de 7.5 m/s, Calcular: a) su velocidad a los 10 s: Velocidad a los 10s vf=vo+a*t vf=0+7.5m/s^2*10s=75m/s vf= 75m/s. b) la distancia que recorre en este tiempo: d=vo*t+(a*t^2)/2 d= (7.5m/s^2*100s^2)/2 =375m d= 375 metros

CAÍDA LIBRE Y TIRO VERTICAL,

CAÍDA LIBRE Y TIRO VERTICAL, TIRO VERTICAL

Se deja caer una piedra desde la azotea de un edificio y tarda 4 segundos en llegar al suelo. Calcular: a) a altura del edificio b) La magnitud de la velocidad con que choca contra el suelo c) Se lanza verticalmente hacia abajo una piedra al vacío con una velocidad inicial de 5 m/s. Calcular: a) ¿Qué magnitud de la velocidad llevará a los 3 segundos de su caída? b) ¿Qué distancia recorrerá entre los segundos 3 y 4

Tiro parabólico, MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES 1.- Un proyectil es lanzado con una velocidad inicial de 200 m/s, si se desea que dé en un blanco localizado a 2, 500 m, calcular: Datos: Vo= 200 m/s

y

D= 2500 m G= 9.8 m/s2 Consideramos:

A°

x

Xo= 0 – Yo Cuando X = 2500. Y= 0 X= 200 * cosA° * t Y= 200 * sen A° * t – ½ g*t² 0 = 200 * sen A° * t – 4.9 *t² = 200 *sen A - 4.9t * t 200 *sen A -4.9 = 0 T= 200. Sen A / 4.9 Sustituimos en X= 200 * cosA° * t 2500 = 200 * cos A * 200*sen A / 4.9 = 200 * cos A * 2* 100*sen A / 4.9 4.9 * 25 = 200 * 1 * 2 sen A*cosA 4.9*25/200 = sen *2A° 0.6125 = sen *2A° ----- arc sen (0.6125) = 2 A° 37.77° = 2 A -- A = 18.8852° T= 200*sen A/ 4.9 = 13.211 s a) El ángulo con el cual debe ser lanzado: A = 18.8852° b) El tiempo que tarda en llegar al blanco: T= 13.211 s 2. Una pelota es lanzada horizontalmente desde una ventana con una velocidad inicial de 10 m /s y cae al suelo después de 5 Calcular: Datos: Vo= 10m/s T= 5 s G= -9.8m/s² H= gt²/2 = -9.8 m/s²*5 s²/2 H= 122.5 metros D= 10 m/s * 5 seg D= 50 metros a) ¿A qué altura se encuentra la ventana? H= 122.5 metros b) ¿A qué distancia cae la pelota de la base del edificio? D= 50 metros

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU) 1.- Un cuerpo recorrió 515 radianes y un cuerpo B recorrió 472 radianes. ¿A cuántos grados equivalen los radianes en cada caso? 1 rad = 57.3° Cuerpo A: 515 rad x 57.3° = 29509.5°. Cuerpo B: 472 rad x 57.3° = 27045.6°

2.- Encuentra el valor de la velocidad angular y el periodo de una rueda que gira con una frecuencia de 430 revoluciones por minuto. Periodo = 1/frecuencia=60/430=0.14 segundos Velocidad angular = 2*pi*frecuencia= 2*pi*(430/60)= 45.03 radianes/segundo MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO (MCUA), MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO (MCUA), MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO (MCUA), MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO (MCUA), MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO (MCUA) MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO (MCUA), MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO (MCUA)

1.- Un engranaje adquirió una velocidad angular cuyo valor es 2 512 rad/s en 1.5 s. Datos: wF= 2512 rad/s T= 1.5 s α= w / t = 2512 rad/s / 1.5 s α= 1674.66 rad/s² ¿Cuál fue la magnitud de su aceleración angular? α= 1674.66 rad/s² 2.- Determinar el valor de la velocidad angular de una rueda a los 0.1 minutos si tenía una velocidad angular iniciar de 6 rad/s y sufre una aceleración angular cuyo valor es de 5 rad/r2 Datos: Wf= ? Wo= 6 rad/s T= 0.1 min = 6 segundos α= 5 rad/s²

wf= wo + αT = 6rad/s + ( 5 rad/s² * 6 s) wf = 36 rad/s 3. Una rueda gira con un valor de velocidad angular iniciar de 18.8 rad/s experimentado una aceleración angular cuyo valor es de 4 rad/s2 que dura 7 segundos. Calcular: Datos: Wo= 18.8 rad/s T= 7 s α= 4 rad/s ² β=? Wf= ? β = WoT + α t² / 2 = 18.8 rad/s * 7s + (4rad/s)(7s)/2 β = 131.6 rad + 98 rad = 229. 6 rad β= 229.6 rad wf= wo + αt² = 18.8 rad/s + (4.4rad/s * 7 s) = 1 8.8 rad/s + 28 rad/s wf= 46.8 rad/s a) ¿Qué valor de desplazamiento angular tiene a los 7 segundos? β= 229.6 rad b) ¿Qué valor de velocidad angular tienes a los 7 segundos? wf= 46.8 rad/s