Hoja de actividades: Aplicar las leyes del movimiento a cuerpos con aceleración uniforme

En esta hoja de actividades, vamos a practicar cómo resolver problemas que requieren aplicar las leyes del movimiento a cuerpos que se mueven en línea recta y con aceleración uniforme.

P1:

Un hombre, que circulaba en un coche a 28 m/s, vio a un niño cruzar la calle frente a él. Dado que el tiempo de reacción del hombre fue de 0,6 segundos y que, después de haber pisado los frenos, el automóvil desaceleró uniformemente a una tasa de 10 m/s2 hasta que se detuvo, halla la distancia total que el automóvil recorrió antes de detenerse.

P2:

Un cuerpo se movía en línea recta y con aceleración uniforme. Sabiendo que recorrió 55 metros en los primeros 4 segundos y 57 metros en los 4 segundos siguientes, halla la distancia total que el cuerpo recorrió en los primeros 10 segundos.

P3:

Un hombre conducía su coche en línea recta a 78 km/h cuando apretó los frenos. Si la velocidad del automóvil disminuyó con deceleración constante durante un período de 15 segundos hasta detenerse, determina la distancia de frenado.

P4:

Un niño golpea una pelota cuesta arriba por una colina y espera a que ruede hacia abajo hasta llegar de nuevo a él. Teniendo en cuenta que ha golpeado la pelota a una velocidad de 112 cm/s y el efecto de la gravedad resulta en una aceleración de 5 m/s2 al bajar la pendiente, calcula el tiempo 𝑡 en el que la pelota permanece momentáneamente en reposo y el desplazamiento 𝑥 de esta tras 9 s.

  • A 𝑡 = 4 4 , 8 s , 𝑥 = 9 8 5 , 5 c m
  • B 𝑡 = 1 1 , 2 s , 𝑥 = 1 2 1 0 , 5 c m
  • C 𝑡 = 2 2 , 4 s , 𝑥 = 1 2 1 0 , 5 c m
  • D 𝑡 = 2 2 , 4 s , 𝑥 = 8 0 5 , 5 c m

P5:

Un tren, partiendo del reposo, comenzó a moverse en línea recta entre dos estaciones. Durante los primeros 80 segundos, se movió con aceleración constante 𝑎 . Luego el tren continuó moviéndose con la velocidad que había adquirido por otros 65 segundos. Finalmente, desaceleró a una razón de 2 𝑎 hasta que llegó al reposo. Dado que la distancia entre las dos estaciones fue 8.9 km, calcula la magnitud de 𝑎 y la velocidad 𝑣 a la cual se movió durante el segundo segmento del viaje.

  • A 𝑎 = 1 . 8 5 / m s , 𝑣 = 1 4 8 / m s
  • B 𝑎 = 0 . 6 / m s , 𝑣 = 4 8 / m s
  • C 𝑎 = 0 . 4 2 / m s , 𝑣 = 3 3 . 6 / m s
  • D 𝑎 = 0 . 8 9 / m s , 𝑣 = 7 1 . 2 / m s

P6:

Un tren se movía en línea recta entre dos estaciones separadas por 1‎ ‎400 m. Empezó a moverse de la estación inicial acelerando durante 4 s a una tasa de 1 m/s2. Después de eso mantuvo su velocidad hasta que desaceleró uniformemente en los últimos 50 m para detenerse en la estación final. Halla el tiempo tomado para viajar entre las dos estaciones.

P7:

Una bolita estaba moviéndose en línea recta con velocidad uniforme de 36 cm/s. 3 segundos después que esta pasara por cierto punto, otra bolita comenzó a moverse en la misma dirección con una velocidad inicial de 15 cm/s y una aceleración uniforme de 5 cm/s2. Calcula la distancia 𝑑 desde el punto inicial a la cual las dos bolas impactaron, y determina la velocidad 𝑣 de la segunda bolita justo antes del impacto.

  • A 𝑑 = 5 4 0 c m , 𝑣 = 4 5 / c m s
  • B 𝑑 = 6 4 8 c m , 𝑣 = 6 7 . 5 / c m s
  • C 𝑑 = 9 7 2 c m , 𝑣 = 1 3 5 / c m s
  • D 𝑑 = 5 4 0 c m , 𝑣 = 7 5 / c m s

P8:

Dos coches 𝐴 y 𝐵 , se desplazaban por la misma carretera horizontal recta yendo el uno hacia el otro. El coche 𝐴 partió del reposo y se desplazaba con una aceleración uniforme de 3 m/s2, mientras que el coche 𝐵 se desplazaba con una velocidad constante de 72 km/h. Cuando los coches se cruzaron, la velocidad relativa del coche 𝐴 con respecto al coche 𝐵 era de 180 km/h. Halla, en segundos, el tiempo que los coches tardaron en cruzarse.

P9:

Un niño estaba aprendiendo a montar en bicicleta. Un empujón de su padre lo hizo acelerar a una tasa de 1,5 m/s2 por 2 segundos. Después de esto, continuó rodando en la bicicleta a esa misma velocidad durante otros 4 segundos. Halla la distancia total recorrida por el niño.

P10:

Un cuerpo en reposo comenzó a moverse con una aceleración constante de 0.1 m/s2. Cuando su velocidad alcanzó 138 cm/s, desaceleró hasta que se detuvo nuevamente 23 segundos después de haber empezado a moverse. Calcula la desaceleración 𝑎 y la distancia total 𝑑 recorrida por el cuerpo.

  • A 𝑎 = 0 . 3 5 / m s , 𝑑 = 4 0 . 4 6 m
  • B 𝑎 = 0 . 1 9 / m s , 𝑑 = 9 . 5 m
  • C 𝑎 = 0 . 1 9 / m s , 𝑑 = 5 7 . 3 2 m
  • D 𝑎 = 0 . 1 5 / m s , 𝑑 = 1 5 . 8 7 m

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