Física 1er Parcial Sep19 T621-4 – E2 Cinenática

E2. Un tren se desplaza con velocidad constante de 13 m/s por una vía recta y horizontal. Un hombre sentado en una de los vagones lanza una pelota al aire y la recoge a la misma altura al caer. La velocidad inicial de la pelota respecto del vagón es vertical y de 5 m/s. Una niña paralela al costado de las vías, fija a Tierra, realiza las siguientes conjeturas referida al movimiento de la pelota mientras está en el aire:

Cual o cuales de esas conjeturas son ciertas desde un sistema de referencia fijo en la niña?

 a y c

 a y b

█ b y d

 b y c

 Todas

 Ninguna

a. la aceleración de la pelota es nula

Falso

La pelota está sometida a la aceleración de la gravedad

b. No existe instante alguno en el que la velocidad de la pelota sea nula

Verdadero

vpT = vpt + vtT ( ecuación vectorial)

donde

vpT = velocidad de la pelota respecto a Tierra

vtT = velocidad del tren respecto a Tierra = 13 m/s

vpt = velocidad de la pelota respecto al tren = vo  - g t

vo = velocidad inicial de la pelota = 5 m/s

g = aceleración de la gravedad

t = tiempo

│vpT│= ( vpt² + vtT²)^1/2 ≥ vtT  > 0

c. El movimiento de la pelota es un tiro oblicuo, y el módulo de su velocidad inicial es 18 m/s

Falso

Ver opción anterior para t = 0 --------- vpt = vo

│vpT│= ( vpt² + vtT²)^1/2 = ( vo² + vtT²)^1/2 = ((5 m/s)² + (13 m/s)²)^1/2  ≈14 m/s

d. La velocidad inicial de la pelota es un  vector que forma un ángulo de 21 º con la dirección del avance del tren.

Verdadero

Ver gráfico

tan (α) = vpt / vtT ------------- α = arc tan (vpt / vtT) = arc tan (5 m/s/ 13 m/s) ≈ 21 º