Actividad 1: Problemas de física de 4º año

FISICA 4

1) Si la rapidez de un proyectil es de 1500 km/h y permanece constante durante 15 s. ¿Qué distancia recorrerá durante ese tiempo?
2) La velocidad de las embarcaciones generalmente se miden en nudos, que equivalen cada una a 1,8 km/h. Calcular la distancia recorrida por una lancha que viaja por 8 h a 10 nudos.

3) Representar en gráficos de V (t) y d (t) el movimiento de un móvil que recorre 250 km en 5h.
4) Responder V o F:
a) Una velocidad de 1 m/s equivale a 3,6 km/h.
b) Un móvil viaja 1 hora a 40 km/h y la siguiente a 20 km/h. Entonces, la rapidez media es de 30 km/h.
c) Un auto que marcha a 110 km/h, tarda 2 segundos en sobrepasar a un camión de 16 m de largo que marcha a 90 km/h, en la misma dirección y sentido que el auto.
5) Dos móviles pasan simultáneamente por el centro de coordenadas de un par de ejes (x-y). Uno lo hace a 10 m/s sobre el eje “x” en dirección positiva y el otro lo hace a 15 m/s sobre el eje “y” en dirección negativa. Calcular que distancia los separa al cabo de medio minuto.




6) En una carretera la velocidad máxima permitida es de 80 km/h. Un radar vigila la velocidad promedio en un tramo de 120 m. Un automóvil recorre la primera mitad del trecho a 140 km/h. ¿Cuál debe ser la velocidad máxima a la que puede viajar en la segunda parte para que no lo multen?
7) En la luna, distante 340.000 km, se produce una importante explosión. ¿Cuánto tiempo demoraríamos en verla? ( velocidad de la luz es de 300.000 km/s)
8) Un auto marcha con velocidad de 60 km/h con dirección hacia el norte, para luego girar al oeste, marchando en esa dirección durante 3 horas a una velocidad constante de 90 km/h. Si al cabo de cierto tiempo se encuentra a 400 km (medidos en línea recta) del punto de partida, calcular cuanto tiempo viajó con dirección norte.
9) ¿Cuál es la aceleración de un móvil que en 4 segundos alcanza una velocidad de 40 km/h si partió del reposo?
10) ¿qué velocidad final alcanza un móvil que acelera durante 5 segundos con una aceleración de 3 m/s², si marchaba con una velocidad de 36 km/h?
11) ¿qué velocidad inicial debería tener un móvil cuya aceleración es de 1,5 m/s², para alcanzar una velocidad de 72 km/h a los 8 segundos de su partida?
12) Representar en un gráfico de V (t) y a (t) un móvil que marcha a una velocidad de 20 m/s y acelera con a = 4 m/s², durante 5 segundos.




13) Responder V o F:
a) Si un auto tiene una aceleración nula su velocidad también lo es.
b) Siempre que un auto frena, su aceleración es negativa.
c) Si un auto está en reposo su aceleración es nula.
14) Un auto parte del reposo, en 4 segundos recorre 36m. Calcular la aceleración y su velocidad final.
15) Un avión parte del reposo con una aceleración constante y carretea 1200 m durante 20 segundos antes de despegar. Calcular la velocidad con la que abandona la pista.
16) Un tren que marcha a 12 m/s comienza a frenar y se detiene en 20 segundos. Representar este movimiento en un gráfico de V (t).
17) Agustina y Marcia corren una carrera, ambas parten del reposo y mantienen su aceleración constante hasta la meta. Agustina parte de A con a = 0.3 m/s² y Marcia de B con a = 0.2 m/s². ¿Quién gana? Justificar.




18) Una esfera rueda por un plano a una velocidad de 4 m/s durante 8 segundos, a partir de ese instante comienza a frenar hasta reducir su velocidad a la mitad en 5 segundos. Calcular la distancia total del recorrido de la esfera.




19) Un cuerpo tiene una velocidad inicial de 6 m/s y una aceleración constante de 3 m/s². Cuando su velocidad alcance 18 m/s, ¿qué distancia habrá recorrido?
20) Gastón parte de la esquina con su bicicleta en busca de Cecilia que se encuentra en la otra esquina de la misma cuadra, con una aceleración de 0,5 m/s²- En el mismo momento, Cecilia sale a su encuentro con una aceleración de 0,3 m/s². ¿Cuántos segundos tardan en encontrarse?
21) Un automovilista pasa un semáforo en rojo a una velocidad de 72 km/h. En ese instante parte un policía de transito con su moto a perseguirlo con una aceleración de 0,8 m/s². Calcular el tiempo que demora en alcanzarlo.
22) Responder V o F:
a) Al arrojar un cuerpo hacia arriba tarda el mismo tiempo en subir que en bajar.
b) En un tiro vertical, si duplico la velocidad inicial entonces, la altura máxima que alcanza se duplica.
c) En una caída libre, el tiempo que tarde un cuerpo en recorrer la primera mitad de la caída es mayor al que tarde en recorrer la segunda mitad.
d) En la caída libre la velocidad aumenta proporcionalmente al cuadrado del tiempo.
e) En la Luna la gravedad es una quinta parte de la Tierra, entonces una caída libre desde un metro de altura puede ser fatal para un astronauta.
f) En la Luna, se dejan caer dos cuerpos A y B simultáneamente, y A llega al piso antes que B, entonces A es más pesado que B.
g) En la Luna, se dejan caer dos cuerpos A y B simultáneamente y A llega al piso antes que B, entonces A se dejó caer desde menor altura que B.
23) Se deja caer una pelota desde 12 m de altura, calcular el tiempo de caída y la velocidad con la que llega al piso.
24) ¿Con qué velocidad se debe arrojar hacia arriba una piedra para que alcance una altura de 8 m?
25) Se lanza hacia arriba un objeto con una velocidad de 144 km/h. Calcular la altura máxima alcanzada, el tiempo en regresar a tierra, y la altura al cabo de 3 y 6 segundos.
26) Se arroja un cuerpo hacia arriba y vuelve al punto de partida en 5 segundos. Calcular la altura máxima alcanzada.
27) Un astronauta en la Luna arroja hacia arriba un objeto con una velocidad de 8 m/s que tarda en regresar a su mano 10 segundos. Calcular la aceleración de la gravedad y que altura alcanzó.
28) Un cuerpo cae desde cierta altura. En el punto A de su trayectoria tiene una velocidad de 30 m/s y en el punto B es de 85 m/s. Calcular de distancia entre A y B.
29) Se lanza hacia arriba un objeto y observo que a los 5 segundos para por un punto A en la subida y a los 9 segundos lo hace por el mismo punto, pero hacia abajo. ¿Cuál fue la máxima altura alcanzada por el objeto?
30) Desde un puente que esta a 20 m de altura sobre el río, un estudiante de sociología arroja hacia abajo una piedra que tarda 0,5 segundos en llegar al agua. ¿Con qué velocidad arrojó la piedra?
31) Se deja caer una pelota desde el balcón de un departamento. Bobby observa que la pelota tarda 0,2 segundos en pasar frente a su ventana que tiene una altura de 1,2 m. Calcular la distancia entre la parte superior de la ventana y el balcón del que se dejó caer la pelota.
32) Un náufrago albanés perdido en el mar en una balsa, decide gastar sus últimas bengalas, dispara verticalmente una roja con una velocidad de 30 m/s y un segundo después una azul con la misma velocidad. Determinar la altura de la azul cuando la roja alcanza su altura máxima.
33) Desde un globo aerostático que asciende con una velocidad de 10 m/s un niño deja caer una piedra cuando su mano se encuentra a 40 m de altura. Calcular el tiempo que tarda la piedra en llegar al piso.
34) Una maceta cae accidentalmente de un balcón ubicado a 30 m de altura. En ese mismo momento un turista paquistaní de 1,7 m de alto y 56 kg de peso, se encontraba a 5 m del punto de impacto de la maceta sobre la vereda. Lamentablemente la maceta se parte sobre su cabeza causándole traumatismos varios. ¿A qué velocidad caminaba el infortunado turista (km/h)?
35) Una piedra es disparada hacia arriba desde un balcón ubicado a 30 m de altura, el proyectil tarda 5 segundos en llegar a la vereda. Determinar la velocidad inicial del disparo.
36) Hallar la fuerza necesaria para que un cuerpo de 50 kg adquiera una aceleración de 3 m/s².
37) Si un auto puede desarrollar una aceleración de 3 m/s². ¿Cuál será la nueva aceleración si tiene que remolcar a otro auto de igual masa?
38) ¿Qué aceleración adquiere un cuerpo de 60 kg al aplicarle una fuerza de 70 N.
39) Una fuerza actúa sobre un cuerpo de 10 kg que está en reposo, ocasionándole una velocidad de 72 km/h al cabo de 5 segundos. Calcular la intensidad de dicha fuerza.
40) A un cuerpo que se halla en reposo se lo aplica una fuerza de 10 kgf (kilogramo fuerza). Como consecuencia de la misma, el cuerpo recorre 200 m en 20 segundos. Calcular la masa del cuerpo expresada en kg.
41) Un cuerpo cuya masa es de 200 kg se encuentra viajando a 10 m/s. A partir de cierto instante se le aplica una fuerza de 1000 N hasta duplicar se velocidad inicial. Calcular su aceleración, el tiempo durante el que actuó la fuerza y la distancia recorrida.
42) ¿Cuál sería tu peso en Marte, donde la gravedad es de 0.37 por g.
43) Una mañana Alcides está sobre su bote en el río, su masa más la del bote y los accesorios es de 120 kg. Al ver flotando un tronco de un árbol de 20 kg, Alcides lo empuja con el remo para alejarlo con una fuerza de 60 N. ¿Qué aceleración adquiere el bote y el tronco?
44) Calcular la fuerza que se realiza al jalar de un bloque de 4 kg, si asciende con una aceleración de 0,3 m/s².
45) Un ascensor que pesa 8000 N lleva en su interior a una persona que pesa 700 N. Calcular la fuerza necesaria para que el sistema ascienda con una aceleración de 0,4 m/s².
46) Se desea elevar un piano que pesa 1200 N a 2 m de altura, utilizando un plano inclinado de 6 m de largo. ¿Qué fuerza se deberá aplicar al plano?
47) Un cuerpo de masa 4 kg marcha con una velocidad constante de 8 m/s. El trabajo realizado es:
a) 32 J
b) 2 J
c) 0 J
d) 0,5 J
48) Una persona levanta una valija que peso 80 N a 50 cm de altura y camina con ella 5 m. Calcular el trabajo realizado para levantar la valija y el trabajo al caminar con ella.
49) Un cuerpo de 10 kg se encuentra en reposo sobre un plano horizontal. Se aplica una fuerza paralela el plano que realiza un trabajo de 180 J luego de recorrer 12m. Calcular la intensidad de la fuerza aplicada, la aceleración y el tiempo empleado en recorrer los 12 m.
50) Un auto tiene una masa de 950 kg avanza a una velocidad de 72 km/h. Calcular el trabajo de la fuerza de los frenos si al aplicarlos logra detenerse en 10 segundos.
51) Justamente antes de chocar contra el piso, una masa de 40 kg tiene 1000 J de energía cinética. Calcular desde que altura se dejó caer el objeto.
52) Una persona de 74 kg escala un monte hasta una altura de 1400 m. Calcular su energía potencial en joules en ese lugar.
53) Un auto parte del reposo y acelera con a = 1,2 m/s² durante 5 segundos, adquiriendo una energía cinética de 18.000 J. Calcular su peso.
54) Un objeto de 2 kg pasa por el borde superior de una ventana que tiene 1,2 m de altura. Calcular en cuanto se ha incrementado su energía cinética al pasar por el borde inferior.
55) Un cuerpo es lanzado verticalmente hacia arriba con cierta velocidad. Cuando adquiere la mitad de la altura máxima su energía cinética es igual a:
a) la mitad de la inicial
b) la mitad de la cinética en ese punto
c) la mitad de la máxima
d) cero


56) Una masa de 0,4 kg está apoyado en un plano horizontal sin rozamiento y con un resorte en uno de sus extremos. Si el resorte tiene una contante k = 50 N/m, si se aparta 0,2 m de la posición de equilibrio, calcular la energía cinética del resorte.
57) Un rifle que dispara balas de corcho utiliza un resorte de k = 2000 N/m para dispararlas. Para cargar el rifle se debe comprimir el resorte 3 cm. ¿Qué altura alcanzaría un proyectil de 5 grs. disparado verticalmente?
58) Calcular la potencia en HP que debe poseer el motor de una bomba elevadora, para llenar el agua de un tanque de 750 litros que se encuentra a 15 m de altura en 5 minutos. (1 litro de agua pesa 9,8 N)
59) La potencia de un motor de una bomba de agua es de 500 W, con un rendimiento del 80 %. Calcular que cantidad de litros de agua puede extraer de un pozo de 10 m de profundidad.
60) Un motor de 0,68 HP acciona un elevador de bolsas. Si debe transportar 50 bolsas cada 2 minutos a 5 metros de altura. Calcular el máxima peso de cada bolsa.
61) La escalera mecánica del Unicenter transporta a los visitantes hacia el primer piso a 5 m de altura en 20 segundos. Calcular el trabajo realizado al transportar a una persona de 50 kg.
62) Calcular el tiempo que tardará en elevar 500 litros de agua una bomba de ½ HP a una altura de 12 m si el rendimiento de la bomba es del 80 %.