Ejercicios Resueltos de Cinemática: MRUV y Caída Libre
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Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV)
Problema 1
Un automóvil lleva una velocidad de 90 km/h y se desea detenerlo en 50 metros. ¿Cuál es la aceleración necesaria?
Respuesta: a) -6,25 m/s²; b) -4,6875 m/s²
Problema 2
En el momento en que un semáforo cambia a verde, parte un auto del reposo con una aceleración de 18 m/s². Calcular...
Respuesta: a) 10 s; b) 90 m; c) 18 m/s
Problema 3
Dos autos están separados por 90 m, uno delante del otro. Parten del reposo, en el mismo sentido y en el mismo instante. ¿En qué tiempo se encuentran?
Respuesta: 9,49 s
Problema 4
Un conductor de un automóvil ve a una persona en la pista y aplica los frenos; su tiempo de reacción para frenar tarda 0,6 s. Calcular la distancia total de frenado.
Respuesta: 62,71 m
Problema 5
Un móvil tiene una velocidad inicial de 10 cm/s, con MRUV, recorriendo 35 cm durante el tercer segundo. Calcular la aceleración.
Respuesta: 900 cm/s²
Problema 6
Dos vehículos de carrera están separados una distancia de 200 metros, aceleran del reposo al mismo instante. Calcular...
Respuesta: [Respuesta no proporcionada]
Problema 7
Un tren parte del reposo desde cierta estación y acelera a razón de 2 m/s² durante 10 s. Luego se mueve con velocidad constante durante 30 s y después desacelera. Calcular la distancia total recorrida.
Respuesta: 750 m
Problema 8
En el momento en que la luz verde de un semáforo se enciende, un automóvil que estaba esperando el cambio de luz arranca y adquiere cierta velocidad y distancia. Calcular...
Respuesta: a) 100 m; b) 20 m/s
Problema 9
Un automóvil y un camión parten del reposo en el mismo instante, estando el automóvil inicialmente a cierta distancia detrás del camión. Calcular...
Respuesta: a) 8,66 s; b) 37,5 m; c) 17 m/s
Problema 10
Un motociclista que está parado bajo un semáforo, acelera a 4,20 m/s² tan pronto como se enciende la luz verde. En ese instante...
Respuesta: [Respuesta no proporcionada]
Problema 11
La posición de una partícula en el tiempo está dada por: x = 10 + 8t - t². Donde t está en segundos. Calcular...
Respuesta: [Respuesta no proporcionada]
Problema 12
Un pasajero desea subir a un microbús que se encuentra detenido y corre. Calcular el tiempo.
Respuesta: a) 2 s
Problema 13
Un auto parte del reposo del punto A y se desplaza en línea recta con una aceleración constante de 2 m/s². Comparar aceleraciones.
Respuesta: El doble (a₂ = 4 m/s²)
Problema 14
Dos móviles se encuentran en línea recta, inicialmente en reposo, separados por una distancia de 400 m. Calcular el tiempo de encuentro.
Respuesta: t = 12,14 s
Problema 15
Un automóvil que parte del reposo a razón de 2 m/s² se encuentra a 20 m detrás de otro móvil. Calcular...
Respuesta: [Respuesta: 14 - dato adicional o resultado parcial no especificado]
Problema 16
Dos móviles se encuentran inicialmente en reposo y separados a una distancia de 20 m, si ambos aceleran. Calcular el tiempo.
Respuesta: t = 4 s
Problema 17
Dos autos se mueven con MRUV. En el instante mostrado poseen iguales velocidades (módulos) con aceleraciones permanentes. Calcular la distancia.
Respuesta: 200 m
Caída Libre y Tiro Vertical
Problema 1
Un cuerpo cae libremente y recorre en el último segundo 224 ft. Calcular el tiempo total de caída.
Respuesta: 7,5 s
Problema 2
Se deja caer una pelota desde la parte superior de un edificio de 40 m de altura. Calcular la altura a la que se encuentra en un instante dado.
Respuesta: 20,04 m
Problema 3
Se dispara verticalmente hacia arriba un cuerpo, con una velocidad inicial de 80 m/s. Calcular:
- a) Tiempo para alcanzar la altura máxima
- b) Altura máxima
- c) Tiempo total de vuelo
- d) Velocidad al regresar al punto de partida
- e) Velocidad a cierta altura
Respuesta: a) 8 s; b) 320 m; c) 16 s; d) 80 m/s; e) 40 m/s
Problema 4
Desde una azotea de un edificio se deja caer una piedra y demora 2,8 s en llegar al suelo. Calcular la altura del edificio.
Respuesta: 38,42 m
Problema 5
Un cuerpo cae libremente recorriendo durante el último segundo la mitad del camino total. Calcular el tiempo total de caída y la altura.
Respuesta: a) 3,41 s; b) 57 m
Problema 6
Una bomba lanzada desde un helicóptero detenido tarda 15 s en dar en el blanco. Calcular la altura del helicóptero.
Respuesta: 1102,5 m
Problema 7
Desde una altura "h" sobre el piso, se suelta un objeto A. Simultáneamente y desde el piso, se lanza otro objeto B con velocidad inicial Vi. Calcular el tiempo de encuentro.
Respuesta: t = h/Vi
Problema 8
Desde un pozo de 80 m se deja caer, desde el reposo, una piedra. ¿Con qué velocidad inicial se debe lanzar otra piedra, 2 s después, desde el mismo punto para que lleguen al fondo al mismo tiempo?
Respuesta: 30 m/s
Problema 9
Desde la terraza de un edificio de 50 m de altura se lanza verticalmente hacia arriba un objeto con una velocidad de 20 m/s. Calcular el tiempo que tarda en llegar al suelo.
Respuesta: 5 s
Problema 10
Desde el techo de un edificio se lanza un objeto verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 12 m/s. Calcular la altura máxima alcanzada respecto al suelo si el edificio tiene una altura H.
Respuesta: 65,2 m
Problema 11
Una persona lanza un objeto por sobre una pared de 3,7 m de alto y cae a un pozo de 7,9 m de profundidad. Calcular el tiempo de vuelo.
Respuesta: 2,35 s
Problema 12
Un objeto lanzado verticalmente hacia arriba adquiere una rapidez de 25 m/s cuando alcanza las dos terceras partes de su altura máxima. Calcular la altura máxima.
Respuesta: 96 m
Problema 13
Desde un edificio de una altura H, dejamos caer una bola A. En el mismo instante lanzamos desde el suelo otra bola B con velocidad inicial VB. Calcular la velocidad de encuentro.
Respuesta: 2VB
Problema 14
Una pelota es lanzada verticalmente hacia arriba desde el nivel de la calle con una rapidez de 20 m/s. Calcular el tiempo para alcanzar cierta altura.
Respuesta: 3,35 s
Problema 15
Una caja cae desde el reposo desde una altura de 20 m. Justo en el instante antes de tocar el piso, un objeto se lanza desde la caja verticalmente hacia arriba con una velocidad de 25 m/s. Calcular el tiempo que tarda el objeto en llegar al punto más alto respecto al suelo.
Respuesta: t = 1,5 s