Taller 2 fisica

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER NIVEL INTRODUCTORIO 2-2013 PROBLEMAS DE FISICA E.1 Un objeto se mueve a lo largo del eje X, de acuerdo a la ecuación X(t) =( 3,0 t2 - 2,0 t + 3,0) m . Determine a) La velocidad promedio entre t = 2 y t = 3 segundos. b) la velocidad instantánea en t = 2 seg y t = 3 seg. c) La aceleración promedio entre t = 2 seg y t = 3 seg. d) la aceleración instantánea en t= 2 y t = 3 segundos. E.2 La velocidad de una partícula lo largo del eje X, varía en el tiempo de acuerdo a la ecuación V = 50 + 10 t2 . Determine a) La aceleración promedio en el intervalo t = 1 s y t = 3 s. b) la aceleración en t = 3 s. E.3 Un dispositivo de frenado se utiliza al aterrizar aeroplanos en la pista de un portaaviones. La aceleración media producida por este dispositivo es de – 150 ft/s2 y los aeroplanos son generalmente detenidos en 3 segundos. En estas condiciones ¿ Cuál sería la velocidad de aproximación y la distancia de frenado? E.4 Un balín de acero cae de una mesa de 6 pies de altura. Si el balín pega en el piso a una distancia de 5 pies de la base de la mesa. ¿cuál fue su velocidad en el instante en que dejó la mesa? E.5 Un fusil dispara una bala en dirección horizontal y da en el blanco a 50 metros de distancia, si el centro del blanco está a 1 m bajo la línea de mira del fusil, cuál fue la velocidad de salida de la bala? E.6 Un chorro de agua sale horizontalmente de una manguera con velocidad de 12 m/s. si el agua cae al suelo 0,5 segundos después ¿ a qué altura sobre el suelo se encuentra la boca de la manguera? ¿cuál es el alcance horizontal? E.7 Una flecha se dispara con una velocidad de 120 pies/s en un ángulo de 37º por encima de la horizontal, cuales son las componentes horizontal y vertical de su velocidad, después de 2 segundos? E.8 Accidentalmente, un perno cae desde lo alto de un edificio , cinco segundos después se estrella en la calle a) qué altura tiene el edificio b) cuál es la velocidad final? E.9 Una flecha es disparada verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 80 pies/s a) a que altura ascenderá b) Durante cuanto tiempo subirá? c) cuál será su posición y velocidad después de 6 segundos? E. 10 Un martillo es lanzado verticalmente hacia arriba hasta un techo a 50 pies de altura a) cuál ha sido la mínima velocidad inicial requerida b) cuánto tiempo fue requerido? E. 11 Una pelota se deja caer desde la ventana de un rascacielos y 2 segundos después otra pelota se arroja verticalmente hacia abajo ¿ cuál debe ser la velocidad inicial de la segunda pelota si debe alcanzar a la primera en el instante exacto en que llega al suelo que está 400 m bajo la ventana. E.12 Una piedra se arroja verticalmente hacia abajo desde un puente y 4 segundos después cae en el agua con una velocidad de 60 m/s. a) Cuál era la velocidad inicial de la piedra b) ¿A qué altura sobre el agua está el puente? E.13 Un elevador de equipajes tiene una aceleración hacia arriba de 5 pies/s2 . En el instante en que su velocidad hacia arriba es de 8 pies/s, un tornillo de su parte superior que está a 10 pies de altura se desprende y cae. a) Encuentre el tiempo que tarda el tornillo en caer al piso. b) ¿A qué distancia relativo al piso que tuvo que caer el tornillo? E.14 Una esquiadora baja por una pendiente y se despega del suelo moviéndose en la dirección horizontal con una velocidad de 20 m/ seg, para caer sobre una pista de pendiente de inclinación de 30 grados. ¿En qué punto la esquiadora vuelve hacer contacto con el suelo? E.15 Jimmy está en la parte inferior de la colina, mientras que Billy se encuentra 30 metros arriba de la misma. Jimmy de un sistema de coordenadas está en el origen de un sistema de coordenadas x,y y la línea que sigue la pendiente de la colina está dada por la ecuación Y = 0,4 X. Si Jimmy lanza una manzana a Billy con un ángulo de 500 respecto de la horizontal. Con que velocidad debe lanzar la manzana para que pueda llegar a Billy? E.16 Para desencadenar una avalancha en las faldas de una montaña, se dispara un obús de artillería con una velocidad inicial de 300 m/seg. a 55° sobre la horizontal. El obús explota en el costado de la montaña 42 seg, después de ser disparado. Cuáles son las coordenadas x e y del obús donde explota, con respecto a su punto de disparo. E. 17 Se suelta un equipaje desde una torre de 300 m de altura. Un camión con un inflable, 500 metros atrás pretende llegar y recibir el equipaje para evitar daños al contenido de la misma. De qué tiempo dispone el chofer del camión para recibir el equipaje ? ¨¿ A qué velocidad debe viajar el camión? E.18 Si en el ejemplo, el que suelta el equipaje es un avión que vuela a 2000 metro de altura, cuando viaja a 300 Km/h, de que tiempo dispone el chofer y a qué velocidad debe viajar para recibir la maleta? E.19 Un bombero a 50 metros de un edificio en llamas dirige un chorro de agua de una manguera a un ángulo de 300 sobre la horizontal, como se muestra en la figura p4.18. Si la velocidad inicial de la corriente es 40 m/seg. A que altura el agua incide en el edificio? E.20 Un deportista lanza una pelota hacia una pared con una rapidez de 25 m/s y a un ángulo de 40º sobre la horizontal. La pared está a 22 metros del punto en que se lanza la pelota. a) ¿ a qué distancia arriba del punto de lanzamiento, impacta la pelota en la pared ¿ b) Cuales son las componentes horizontal y vertical de la velocidad cuando impacta en la pared? C) Cuando impacta en la pared, ha pasado el punto más alto de su trayectoria? E.21 Se lanza verticalmente, una piedra, hacia abajo con una velocidad de 12 m/s desde el techo de un edificio, a 30 metros arriba del suelo. Cuánto tarda en llegar al suelo, cuál es la rapidez de la piedra al llegar al suelo?