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Mecánica Clásica




Enviado por ivan_escalona



    Movimiento
    unidimensional

    1.-Un electrón con una velocidad
    inicial Vo=1.50*10 5 m/s entra en una región acelerada
    electricamente de 1.0 cm de largo. Este emerge con una velocidad
    de v=5.70*10 6 m/s ¿cuál fue su aceleración
    constante asumida? (Dicho proceso ocurre
    en un tubo de rayos catódicos, usando en receptores de
    televisión
    y osciloscopios)

    Datos

    V= 1.50 X 105m/s

    X= 1cm

    Vf= 5.70 X 106 m/s

    2.-Los frenos de tu automóvil son capaces de
    crear una aceleración retardatriz de
    17ft/s².

    a)Si tu vas a 85mi/h y de repente ves un policía
    de transito, ¿cuál es el tiempo
    mínimo en el que tu puedes bajar la velocidad a
    55mi/h?

    Datos

    Vo = 85mi/h

    a= -17ft/s2

    Vf= 55mi/h

    3.-Un carro va viajando a 56.0km/h y esta a 24.0m de la
    barrera cuando el conductor presiona los frenos. El carro golpea
    la barrera 2.00s más tarde.

    a)¿Cuál fue la aceleración
    retardatriz constante de¡ carro antes del
    impacto?

    b)¿Qué tan rápido iba viajando el
    carro en el momento del impacto?

    Datos

    V=56km/h a)

    X=24m

    T=2seg b)

    4. Un carro moviéndose con un aceleración
    constante cubre la distancia de 60.Om entre 2 puntos en 6.00s. Su
    velocidad pasando al segundo punto es de 15.0m/s.

    a)¿Cuál es la velocidad en el primer
    punto?

    b)¿Cuál es la
    aceleración?

    c)¿A qué distancia previa de[ primer punto
    estaba el carro en reposo?

    d)Gráfique x vs. t y y ys. t para el carro desde
    el reposo.

    Datos

    D=60m a)

    T=6seg b)

    V1=15.0m/s c)

    Vo=? Xo=

    a=?

    Ò IPN-UPIICSA PRÁCTICA
    Nº2
    Mecánica Clásica

    MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL

    5.-Para parar un carro, primero necesitas cierta
    reacción de tiempo para empezar a frenar, después
    el carro baja la velocidad con aceleración retardatriz
    constante con el freno. Supón que la distancia total
    movida por tu carro durante estas dos fases es de 186ft cuando su
    velocidad inicial es de 50 mi/h y 80 ft cuando la velocidad
    inicial es de 30 mi/h. ¿cuál es: A)tu
    reacción de tiempo. Y B)magnitud de aceleración
    retardatriz?

    Datos

    V1=50mi/h a)

    D2=80ft Tiempo de reacción

    V2=30mi/h b)

    Ò IPN-UPIICSA PRÁCTICA
    Nº3
    Mecánica Clásica

    MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL
    (SOLUCIÓN)

    1 En un sitio de construcción la pala de un rascador golpea
    el terreno con- una rapidez de 24m/s.

    a)¿De que altura fue lanzada ésta,
    inadvertidamente?

    b)¿Cuánto duro la caída?

    c)Haz una gráfica de y, v & a vs.
    t.

    Datos

    VR= 24m/s a)

    h=? b)

    Vo=0

    G= -9.81m/s2

    2 a)¿A que velocidad debe ser lanzada una bola
    verticalmente desde el nivel de¡ piso para elevarse a una
    altura máxima de 50m?

    b)¿Cuánto tiempo estará en el
    aire?

    En las dos primeras gráficas indica el tiempo en que son
    alcanzados los 50m.

    Datos

    h=50m

    Vo=0 a)

    G=-9.81m/s2 b)

    T=?

    VR=?

    3.- Una roca es lanzada desde un risco de 100m de alto
    ¿cuánto tiempo tarda en caer a los a) primeros 50m
    y b) los segundos 50m?

    Datos

    Vo=0

    T1=?

    T2=?

    G=-9.81m/s2

    VR=?

    4 Un armadillo salta hacia arriba (fig.) alcanzando
    0.544m en 0.2005.

    a)¿Cuál es su velocidad
    inicial?

    b)¿Cuál es su velocidad a esta
    altura?

    c) ¿Qué altura puede alcanzar?

    Datos

    H=0.544m a)

    T=.2005 b)

    Vo= ? c)

    V=?

    G=9.81m/s2

     

    5.- Una bola de arcilla cae en el piso de una altura
    de1.50m. Esta en contacto con el piso por 20.0ms antes de llegar
    al reposo.

    ¿Cuál es la aceleración promedio de
    la bola durante el tiempo que esta en contacto con el piso
    (considere la bola como una partícula)?

    Datos

    H=1.50m

    T=20m/s=0.2seg

    Vf=0

    A=?

    6.-Para probar la calidad de una
    pelota de Tenis, la tiras hacia el piso a una altura de 4.00m.
    Está rebota a una altura de 3.00m.

    Si la bola estuvo en contacto con el piso por 10.0ms,
    ¿cuál es la aceleración promedio durante el
    contacto?

    Datos

    Vo=0

    H=4m

    HR=3m

    T=10m

    Ap=?

    Ò IPN-UPIICSA PRÁCTICA
    Nº4
    Mecánica Clásica

    MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL
    (SOLUCIÓN)

    1.-Una regadera gotea en el baño hacia el piso a
    200cm abajo. Las gotas caen en un intervalo regular de tiempo. La
    primer gota golpea en el piso en el instante en que la cuarta
    gota empieza a caer. Encuentra las localizaciones de la segunda y
    tercera gota cuando la primera golpea el piso.

    2.-Dos objetos empiezan una caída
    libre desde el reposo desde la misma altura a un 1.0s de
    diferencia. ¿Cuánto tiempo después de que el
    primero empieza a caer, los dos objetos estarán l0m
    aparte?

    Datos

    Vo=0

    Td=1seg de diferencia

    T=?

    D=10m estaran a parte

    3-.Un globo de aire caliente esta ascendiendo a una
    velocidad de 12m/s -y está 80m arriba del suelo, cuando un
    paquete es tirado por un lado. a)¿Cuánto tiempo le
    tomará al paquete llegar al suelo? b)¿Con
    qué velocidad golpea el piso?

    Datos

    G=9.81m/seg2

    Vo=12m/s

    H=80m

    4 Un elevador sin techo esta ascendiendo con una
    velocidad constante de l0m/s. Un niño en el elevador tira
    una bola directamente hacia arriba, a una altura de 2.0m arriba
    del piso del elevador, lo mismo que el elevador 28m por encima
    del suelo. La velocidad inicial de la bola con respecto al
    elevador es de 20m/s.

    a)¿Cuál es la máxima altura que
    alcanza la pelota?

    b)¿Cuánto tiempo le toma a la bola
    regresar al piso del elevador?

     

    5 Una bola de acero se lanza
    desde el techo de un edificio y pasa por una ventana,
    tomándole 0.125s la caída desde el inicio de la
    ventana hasta el final de ésta, una distancia de 1.20m. La
    bola golpea la banqueta y rebota ""perfectamente" de regreso
    pasando la ventana, el movimiento
    desde el fondo hasta la parte superior lo realiza en 0.125s. El
    tiempo que transcurre bajo el fondo de la ventana es de 2.00s
    ¿Qué tan alto es el edificio?

    Ò IPN-UPIICSA PRÁCTICA
    Nº5
    Mecánica Clásica

    MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL
    (SOLUCIÓN)

    1.- Si una pulga salta una altura de 0.640m.

    a)¿Cuál es su rapidez inicial en el
    instante que abandona el terreno? b)¿Qué tiempo
    permanece en el aire?

    2– Una piedra es lanzada hacia arriba verticalmente con
    una rapidez de 8m/s de la azotea de un edificio de 12m de altura.
    Para el movimiento de la roca entre la azotea de edificio y el
    terreno, a) ¿cuál es la magnitud y dirección: b) La velocidad promedio de la
    roca? c) La aceleración de la roca?

    Datos

    y-yo=12m

    g=9.81m/s2

    t=2.4s

    V=?

    Vp=? a)

    A=? b)

    3.-Un huevo es lanzado verticalmente hacia arriba de la
    cornisa de un edificio muy alto. Cuando el huevo regresa al nivel
    de la cornisa, 7s más tarde, éste a recorrido 50m
    hacia debajo de la cornisa. a) ¿Cuál es la rapidez
    inicial del huevo?

    b) ¿Cuál es la altura que alcanza el huevo
    a partir de su punto de lanzamiento?

    c) ¿Cuál es la magnitud de su velocidad en
    el punto más alto?

    d) ¿Cuál es la magnitud y dirección
    de su aceleración en el punto más alto?

    Datos

    Vf=0 a)

    T=7s

    y-yo=50m b)

    g=9.81m/s2

    Vo=? c)

    H=? d)

    I=?

    4.- El trineo que impulsa al cohete 'Sonic Wind # 2, el
    cuál se usa para investigar los efectos
    psicológicos en grandes aceleraciones,"' se desplaza en
    línea recta sobre una vía de 1070m. de largo.
    Partiendo del reposo, éste alcanza una rapidez de 447m/s
    en 18s.

    1. Calcular la aceleración en m/s²
      suponiendo que ésta es constante.
    2. ¿Cuál es la razón de ésta
      aceleración, a la que experimenta un cuerpo en
      caída libre?
    3. ¿cuál es la distancia que recorre en,
      1.80s?

    ¿son consistentes estas apreciaciones?

    Datos

    x-xo=1070m a)

    Vf=447m/s b) El cuerpo en caida libre
    experimenta la aceleracion de la gravedad y por lo
    tanto

    es diferente al que experimenta un curpo
    en movimiento horizontal.

    Vi=0 c)

    T=18s

    Vo=?

    H=?

    I=?

    5.- La aceleración de una motocicleta está
    dada por a(t) = At-Bt² donde A= 1.90m/s² y
    B=0.120m/s², la motocicleta parte del reposo en
    t=0

    a).- Determine su posición y velocidad como
    función
    del tiempo.

    b).- Calcule la velocidad máxima que alcanza la
    moto.

    Ò IPN-UPIICSA PRÁCTICA
    Nº5
    Mecánica Clásica

    MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL
    (SOLUCIÓN)

    1-Un transbordador espacial hacia la Base Lunar 1, viaja
    una distancia de 400,000km con una trayectoria recta de la tierra a la
    luna. Supóngase que éste acelera a 15 m/s²
    para los primeros 10.Omi de¡ viaje, después viaja
    con rapidez constante hasta antes de los últimos 10.0mi,
    'cuando éste acelera a -15mls2, justo cuando llega al
    reposo en la luna.

    a)¿ Cuál es la máxima rapidez
    alcanzada?

    b) ¿ Qué fracción de la distancia
    total es recorrida con rapidez constante? c) ¿Cuál
    es el tiempo total qué se requiere para el
    viaje?

    2- Una partícula tenla una velocidad de 18.0m/s
    en dirección de las X. positiva, 2.4s más tarde su
    velocidad es de 30m/s en dirección opuesta: ¿
    Cuál fue la magnitud de la. aceleración promedio de
    la partícula durante éste intervalo de
    2.4s?

    Datos

    Vi=18.0m/s

    T=2.4s

    Vf=30m/s

    3.- Una banda eléctrica de 80m de largo, la cual
    se encuentra en un edificio del aeropuerto, se mueve a 1.0m/s. Si
    una mujer inicia su
    caminar en un extremo de la banda con una rapidez de 2.9m/s
    relativa a la banda móvil, ¿Cuánto tiempo
    requiere la mujer para
    alcanzar el extremo opuesto, si ella camina:

    a) en la misma dirección en que se mueve la
    banda?

    b) en la dirección opuesta?

    4 -Un objeto que se desplaza con aceleración
    constante tiene una velocidad de 12m/s cuando su x coordenada es
    de 3m, sí 2s más tarde su x coordenada es de -5m,
    ¿ cuál será la magnitud de su
    aceleración?

    5.- Un objeto se mueve a lo largo del eje-X. Su
    posición, en metros, como una función del tiempo,
    en segundos, es x(t) = at-bt³ donde a = 3 y b = 2

    a) ¿Cuáles deben ser las unidades para las
    constantes a,y b?

    b) Determine la velocidad promedio de éste objeto
    en un intervalo de tiempo (ls,3s)

    c) Calcule la velocidad instantánea en t =
    2s

    d) Determine la aceleración del objeto como una
    función del tiempo.

    Ò IPN-UPIICSA PRÁCTICA
    Nº7
    Mecánica Clásica

    MOVIMIENTO UNIDIMENSIONAL
    (SOLUCIÓN)

    1.-Un jet plano de alto desempeño que realiza ensayos para
    evitar el radar, está en vuelo horizontal a 35m sobre el
    nivel del terreno. Súbitamente el jet encuentra que el
    terreno sube cuesta arriba en 4.3° una cantidad
    difícil de detectar. ¿Cuánto tiempo tiene el
    piloto para hacer una corrección si ha de evitar que el
    jet toque el terreno? La rapidez del jet es de 1300
    km/h.

    Datos

    H=35m

    V=1300km/h

    T=?

    2 La posición de una partícula que se
    mueve a lo largo del eje x está dada en centimetros por
    x=9.75 +1.50t³ donde t está en segundos. Considere el
    intervalo de tiempo de t=2.00s a 3.00s y determine :

    a) La velocidad promedio

    b) La velocidad instantánea en 2.0s

    c) La velocidad instantánea en 3.0s.

    d) La velocidad instantánea en 2.5s.

    e)La velocidad instantánea cuando la
    partícula está a medio camino entre sus posiciones
    de t = 2.0s. a t= 3.0s

    3 Para cada una de, las situaciones siguientes, trace
    una gráfica que sea una descripción posible de la posición
    en función del tiempo de una partícula que se mueve
    a lo largo de¡ eje x. En t=1s, la partícula
    tiene:

    a) Velocidad cero y aceleración
    positiva.

    b) Velocidad cero y aceleración
    negativa.

    c) Velocidad negativa y aceleración
    positiva.

    d) Velocidad negativa y aceleración
    negativa.

    e) ¿ En cuál de estas situaciones
    aumentará la velocidad de esta partícula en t=
    ls?

    4. Una roca es arrojada desde un acantilado de 100m de
    altura, ¿Cuánto tiempo tarda en caer:

    a) en los primeros 50.Om

    b) en los siguientes 50.Om

     

     

    Iván Escalona

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