Algunos Problemitas de Dinámica

Hola Chicos aquí les dejo algunas situaciones problemáticas para resolver aplicando los conocimientos adquiridos de cinemática y dinámica. Recuerden que es muy importante el manejo apropiado de las unidades y la equivalencia entre ellas, por no mencionar las diferencias entre el peso y la masa.-

 El sábado pasado Vero fue a “Paloko” a jugar al bowling con sus amigos. Para ello usaba una bola de 0,98kgf a la cual le imprimía una fuerza de 1,2kgf para que luego de recorrer los 20 metros de pista impactase en el blanco. ¿Cuánto tiempo trascurría desde el lanzamiento hasta derribar los bolos? (Suponemos que el rozamiento entre el piso y bola es nulo)

Un repartidor de pizza realizaba su trabajo usando su viejo “scooter” a una velocidad de 36 km/h cuando el motor dejó de funcionar, para detenerse completamente luego de recorrer 75 metros. Si entre el repartidor y su móvil tenemos 150 kgf ¿Cuál es el valor de la fuerza de rozamiento que los detuvo?

Sobre un cuerpo de 3 N se aplica una fuerza de 2 kgf.
a) Calcular la aceleración que adquiere el cuerpo.
b) La velocidad alcanzada luego de 3 minutos de comenzar a moverse.
c) La distancia recorrida en dicho tiempo.-

 1. Un cuerpo de 2 kg está sometido a una fuerza constante de 6 N. Calcular su aceleración.-

2. Calcular la fuerza necesaria para comunicar a un cuerpo de 36 N una aceleración de 3 m/seg2

3. Una fuerza actúa sobre un cuerpo de 5 kg en forma constante, pasando su velocidad de 3 m/seg a 7 m/seg en 2 seg- Calcular el valor de la fuerza.

4. Un automóvil de 1000 kgf marcha con una velocidad de 90 km/h. Calcular la fuerza que harán los frenos para detenerlo en 70 m

5. Calcular la aceleración producida por una fuerza de 15 N aplicada a un cuerpo de 5 N

6. Cuanto pesará un cuerpo de 35 kgf en un lugar donde la gravedad es de 9,784 m/seg2

7. Un cuerpo por acción de una fuerza en 2 segundos se desplaza 20 m. Si el cuerpo pesa 20 kgf ¿Cuál será el valor de su masa y el de la fuerza aplicada?

8. Un cuerpo de 35 kgf cae desde 200 m de altura. ¿Qué tiempo tarda en caer y cuál es la masa del cuerpo?

9. Calcular la aceleración que le comunica a un cuerpo de 100 kgf una fuerza de 200 kgf

10. Un cuerpo que marcha con una velocidad de 144 km/h es frenado por una fuerza constante en 10 segundos. Calcular el valor de esa fuerza, si su masa es de 1960 kg

Los siguientes problemas incluyen Trabajo Mecánico

Un ciclista sube a su nueva bicicleta y comienza a pedalear generando una aceleración a = 1,5 m/seg2   provocando que luego de 250 m realizó un trabajo de 35.000 Joules. ¿Cuál es el peso total del sistema bicicleta/ciclista?

Queriendo imitar a Galileo, un estudiante de ciencias deja caer objetos desde lo alto de una torre. Toma objetos de 2 kg que poseen una energía potencial de 294 Joules y los deja caer. Calcular la altura de la torre y el trabajo realizado por la fuerza peso.-

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado

EJERCICIOS

Resolver los siguientes problemas:

Problema n° 1) Un cohete parte del reposo con aceleración constante y logra alcanzar en 30 s una velocidad de 588 m/s. Calcular:

a) Aceleración.

b) ¿Qué espacio recorrió en esos 30 s?.

Problema n° 2) ¿Cuánto tiempo tardará un móvil en alcanzar una velocidad de 60 km/h, si parte del reposo acelerando constantemente con una aceleración de 20 km/h ²?

Problema n° 3) Un móvil parte del reposo con una aceleración de 20 m/s ² constante. Calcular:

a) ¿Qué velocidad tendrá después de 15 s?.

b) ¿Qué espacio recorrió en esos 15 s?.

Problema n°4) Un auto parte del reposo, a los 5 s posee una velocidad de 90 km/h, si su aceleración es constante, calcular:

a) ¿Cuánto vale la aceleración?.

b) ¿Qué espacio recorrió en esos 5 s?.

c) ¿Qué velocidad tendrá los 11 s?

Problema n° 5) Un motociclista parte del reposo y tarda 10 s en recorrer 20 m. ¿Qué tiempo necesitará para alcanzar 40 km/h?.

Problema n° 6) Un automóvil parte del reposo con una aceleración constante de 30 m/s ², transcurridos 2 minutos deja de acelerar y sigue con velocidad constante, determinar:

a) ¿Cuántos km recorrió en los 2 primeros minutos?.

b) ¿Qué distancia habrá recorrido a las 2 horas de la partida?.

Problema n° 7) Un automóvil que viaja a una velocidad constante de 120 km/h, demora 10 s en detenerse. Calcular:

a) ¿Qué espacio necesitó para detenerse?.

b) ¿Con qué velocidad chocaría a otro vehículo ubicado a 30 m del lugar donde aplicó los frenos?.

Problema n° 8) Un ciclista que va a 30 km/h, aplica los frenos y logra detener la bicicleta en 4 segundos. Calcular:

a) ¿Qué desaceleración produjeron los frenos?.

b) ¿Qué espacio necesito para frenar?.

Problema n° 9) Un avión, cuando toca pista, acciona todos los sistemas de frenado, que le generan una desaceleración de 20 m/s ², necesita 100 metros para detenerse. Calcular:

a) ¿Con qué velocidad toca pista?.

b) ¿Qué tiempo demoró en detener el avión?.

Problema n° 10) Un móvil que se desplaza con velocidad constante, aplica los frenos durante 25 s, y recorre una distancia de 400 m hasta detenerse. Determinar:

a) ¿Qué velocidad tenía el móvil antes de aplicar los frenos?.

b) ¿Qué desaceleración produjeron los frenos?.

Problema n° 11) Un camión viene disminuyendo su velocidad en forma uniforme, de 100 km/h a 50 km/h. Si para esto tuvo que frenar durante 1.500 m. Calcular:

a) ¿Qué desaceleración produjeron los frenos?.

b) ¿Cuánto tiempo empleó para el frenado?.

Problema n° 12) La bala de un rifle, cuyo cañón mide 1,4 m, sale con una velocidad de 1.400 m/s. Calcular:

a) ¿Qué aceleración experimenta la bala?.

b) ¿Cuánto tarda en salir del rifle?.

Problema n° 13) Un auto marcha a una velocidad de 90 km/h. El conductor aplica los frenos en el instante en que ve el pozo y reduce la velocidad hasta 1/5 de la inicial en los 4 s que tarda en llegar al pozo. Determinar a qué distancia del obstáculo el conductor aplico los frenos, suponiendo que la aceleración fue constante.

Algunos Ejercicios

MRU

1.      Un tren parte de una estación en la marca 0 metros y viaja con una velocidad constante de 36   metros/segundos. ¿Cuántos segundos después de partir el tren pasará frente a la marca 1620 metros? 

       ¿Cuál es la velocidad del tren en kilómetros/hora?

2.      ¿Cuál de los siguientes móviles se mueve con mayor velocidad: el (a) que se desplaza a 120 kilómetros/hora o el (b) que lo hace a 45 metros/segundos?

3.      ¿Cuánto tarde en llegar la luz del sol a la Tierra?, si la velocidad de la luz es de 300.000 kilómetros/segundo y el sol se encuentra a 150.000.000 kilómetro de distancia.-

4.      Se produce un disparo a 2,04 kilómetros de donde se encuentra un policía. 

¿Cuánto tarda el policía en oírlo si la velocidad del sonido en el aire es de 330 metros/segundos?

5.      Una moto pasa a 10:15 horas reloj por el mojón que señala el kilómetro 30 de la ruta 14 y marcha

 todo el tiempo a 80 km/h. ¿Dónde estará a las 15:00 horas?

6.      La distancia entre Buenos Aires y Mar del Plata es de 414 km, si el avión de Aerolíneas

 tarda 40 minutos en ir de una ciudad a la otra. ¿Qué velocidad desarrolla la nave?

7.      Como sabemos, los delfines se comunican entre sí por sonidos emitidos que se propagan en el agua, si un delfín emite un sonido y este es detectado por otro delfín que se encuentra a 3 km. ¿Cuánto tardará el segundo delfín en escuchar el sonido que emitió el primero?

8.      Juan y su novia circulan en su nuevo auto por la ruta 7 con destino a Mendoza  
su automóvil le permite mantener una velocidad constante de 110 km/h.  
A las 6 de la mañana Juan observa que pasa por el mojón 150. 

 ¿Qué mojón cruzarán a las 10:00 am? y 

¿Cuánto tardará en pasar por el mojón 750?

9.      En una noche de tormenta al asomarse a la ventana de la habitación observé un 
rayo y 3,5 segundos después escuché el trueno. ¿A qué distancia estaban las 
nubes de tormenta?

10.  Sabrina salió a andar en su bicicleta el domingo a la mañana. Durante los primeros 3 kilómetros su velocidad fue de 15 metros/segundos y luego durante media hora siguiente su velocidad fue de 12 metros/segundos. ¿Cuántos kilómetros recorrió en total? ¿Cuánto tiempo estuvo andando en bicicleta? (considerar que se desplazó con MRU)

11.  La sonda Voyager II tardó 948 días en llegar de la Tierra a Saturno, cuya distancia es de 1.280.850.000 kilómetros. Calcular la velocidad de la sonda en kilómetros/hora.-