martes, 18 de agosto de 2020

Física UBA XXI Guía 4.3. Cinemática

3. Un antílope que viene corriendo con aceleración constante tarda 7,00 s en pasar por dos puntos que se encuentran separados entre sí 70,0 m. Su rapidez al pasar por el segundo punto es 15,0 m/s.

 

a. ¿Qué rapidez tenía al pasar por el primer punto?

 

Ecuación horaria del desplazamiento y velocidad

x = xo + vo t  + 1 /2 a t2 

v = vo + a t

 

donde

x = posición en t = 70 m

xo = posición inicial = 0 m

vo = velocidad inicial 

a = aceleración

v = velocidad en t = 15 m/s

t = tiempo = 7 seg

 

reemplazando en las ecuaciones horarias

70 m = vo 7 seg + 1/ 2 a (7 seg)2

15 m/s = vo + a 7 seg

 

Despejando a de la ecuación del desplazamiento

a = (70 m – vo 7 seg ) 2 / 49 seg2 = 20/7 m/s2 – 2/7 1/seg vo

 

 reemplazando en la ecuación de la velocidad

15 m/s = vo + (20/7 m/s2 – 2/7 1/seg vo) 7 seg = vo + 20 m/s – 2 vo = 20 m/s – vo

 

Despejando vo

vo = 20 m/s – 15 m/s = 5 m/s -------------- velocidad inicial 

 

 

b) ¿Qué aceleración lleva?

 

Reemplazando en a

a =  20/7 m/s2 – 2/7 1/seg 5 m/s = 1,43 m/s2

 

 

6 comentarios:

  1. Hola profe. Una pregunta. Por qué al despejar "a" el 1/2 desaparece? Que sucedió?

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  2. 70 m = vo 7 seg + 1/ 2 a (7 seg)2 = vo 7 seg + 49/2 a seg2

    a = ( 70 m - vo 7 seg) / ( 49/2 seg2) = 70 m / ( 49/2 seg2) - vo 7 seg / ( 49/2 seg2) = 2 * 70 /49 m/s2 - vo 2 * 7/49 s = 20/7 m/s2 - 2/7 vo 1/s

    dividir por 49/2 = multiplicar por 2/49

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  3. Hola profe, si en vez de despejar la aceleración en la ecuación del desplazamiento la despejo en la ecuación horaria de velocidad, llegaría al mismo resultado a la hora de reemplazar en la otra ecuación?

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  4. Ecuación horaria de la velocidad
    15 m/s = vo + a * 7 seg
    No tenes la velocidad inicial ni la aceleración

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  5. El automóvil desarrolla un movimiento rectilíneo con aceleración constante, tal como se observa. Si desde el instante mostrado, el automóvil logra duplicar su rapidez en 6 s; determine la distancia recorrida para el tramo en mención.
    12m/s

    A) 108 m
    B) 96 m
    C) 81 m
    D) 76 m

    2. Un motociclista se encuentra detenido frente a un semáforo en rojo. Cuando el semáforo se pone en verde, el motociclista inicia un MRUV con una aceleración de magnitud 4 m/s2. Determine la distancia que logra recorrer en el tercer segundo
    de iniciado su movimiento.
    A) 6 m B) 8 m
    C) 10 m D) 12 m

    3. Un antílope emprende su huida de su cazador con una rapidez de 2 m/s y aceleración de 1,5 m/s2. Si consideramos que el mamífero desarrolla un MRUV,
    determine la distancia que logra recorrer luego de 8 s de iniciado su huida.
    A) 72 m B) 64 m
    C) 56 m D) 48 m

    4. Un auto inicia su movimiento con aceleración constante de módulo 1 m/s2, en el instante que la luz del semáforo cambia a verde, tal como se muestra. En ese mismo instante un ciclista está viajando con rapidez constante de 7 m/s, pero está a 20 m detrás del semáforo. Determine el menor tiempo que debe transcurrir para que dichos móviles estén juntos.
    7 m/s
    1 m/s2
    20 m
    v=0
    A) 2 s B) 4 s
    C) 6 s D) 8 s

    5. El cuerpo humano puede sobrevivir a un accidente de tránsito si la aceleración de parada repentina del automóvil es menor a 250 m/s2. Un conductor sufre un
    accidente automovilístico con una rapidez de 72 km/h y es detenido en 0,1 s por
    una bolsa de aire que se infla desde el tablero. Indique usted si el conductor logra
    sobrevivir al accidente y la magnitud de la aceleración que experimentó.
    A) Si; 100 m/s2 B) Si; 200 m/s2
    C) No; 300 m/s2 D) No; 500 m/s2

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