Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
11/10/2020 1 FÍSICA FÍSICA Profesor Carlos Jimenez 11/10/2020 2 INTRODUCCIÓN MOVIMIENTO ACELERACIÓN ACELERADO DESACELERADO MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO CINEMÁTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO 1 s 1 s 2 s 2 s 8 m/s - 5 m/s 1 s = 11 m/s – 8 m/s 1 s = 17 m/s – 11 m/s 2 s = 3 m/s2 aceleración 5 m/s 8 m/s 11 m/s 17 m/s 23 m/s Característica del MRUV: La aceleración es constante Fórmula: m/s a v v t F o= − 23 - 5 6 18 6 = 3 a t = vF - vo vF = vo + a t m/s2 11/10/2020 3 Ejemplos: MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO 8 m/s 20 m/s 4 s 5 m/s 14 m/s 5 s a 20 8 4 12 4 3 m / s2= − = = a 14 5 5 9 5 m / s2= − = = 18, 2 m/s 18 m/s 4 s V = ? 3 s a 18 2 4 16 4 m / s2= − = = 4 V = 18 + (4)(3) = 30 m/s VF = Vo + a t Ejemplos: MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO 3 m/s 15 m/s 2 s V 3 s En 2 s, aumenta en 12 m/s En 1 s, aumentó en 6 m/s En 3 s, aumentará en 18 m/s = 15+18 =33 m/s 7 m/s 19 m/s 3 s V 5 s En 3 s, aumenta en 12 m/s En 1 s, aumentó en 4 m/s En 5 s, aumentará en 20 m/s = 19+20 = 39 m/s 11/10/2020 4 Un móvil se desplaza con MRUV y se sabe que aumenta su velocidad desde 6 m/s hasta 14 m/s en cinco segundos. ¿Qué valor tiene su aceleración? Ejemplo: DATOS: Vo = 6 m/s VF = 14 m/s t = 5 s a v v t F o= − INCÓGNITA: aceleración = a FÓRMULA: a 14 6 5 = − 8 5 = a = 1,6 m/s 2 Un auto parte del reposo con una aceleración de 3 m/s2. ¿Qué valor tendrá su velocidad, 15 s después de acelerar? Ejemplo: DATOS: Vo = 0 (Parte del reposo) a = 3 m/s 2 t = 15 s INCÓGNITA: Veloc. final = VF = ? FÓRMULA: VF = Vo + a t VF = 0 + (3) (15) VF = 45 m/s MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Cuando, la velocidad aumenta, el movimiento se denomina: MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO V= 0 m/s 5 m/s 10 m/s 15 m/s Cuando, la velocidad disminuye, el movimiento se denomina: MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE DESACELERADO V = 0 m/s 4 m/s8 m/s12 m/s MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO 11/10/2020 5 Una fórmula más del MRUV: d v t 1 2 a t o 2= + Cuando el móvil, parte del reposo, su velocidad inicial es cero: vo = 0 Caso particular: d 1 2 a t2= v a t F =En la fórmula: v v +a t F o = En la fórmula: d v t 1 2 a t o 2= + MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Un móvil parte del reposo, con una aceleración de 5 m/s2. Determine: a) La distancia que recorre en los primeros 10 s b) El valor de la velocidad al cabo de los primeros 10 s Ejemplo 1: b) En la fórmula: a) En la fórmula: d 1 2 a t2= MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO d 1 2 (5)(10)2= DATOS: vo = 0 ; a = 5 m/s 2 ; t = 10 s d = 250 m vF = a t vF = (5)(10) vF = 50 m/s 11/10/2020 6 Un móvil parte del reposo, con MRUV. Si en los primeros 20 s; recorrió 600 m; determine: a) El valor de su aceleración b) El valor de la velocidad al cabo de los 20 s Ejemplo 2: b) En la fórmula: a) En la fórmula: d 1 2 a t2= MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO 600 1 2 (a)(20)2= DATOS: vo = 0 ; t = 20 s ; d = 600 m a = 3 m/s2 vF = a t vF = (3)(20) vF = 60 m/s 1 200 = 400 a Un auto que se desplaza con MRUV, y con una aceleración de 6 m/s2, tarda en aumentar su velocidad desde un valor V hasta 60 m/s, en 8 s; determine el valor de la velocidad inicial (V) Ejemplo 3: En la fórmula: MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO DATOS: a = 6 m/s2; vF = 60 m/s; t = 8 s vF = V + a t 60 = V + (6)(8) V = 12 m/s INCÓGNITA: velocidad inicial = V 60 - 48 = V 60 = V + 48 11/10/2020 7 Un móvil parte con cierta velocidad inicial y con MRUV. Si en los primeros 10 s; recorrió 350 m; sabiendo que su aceleración es de 4 m/s2; determine el valor de su velocidad inicial. Ejemplo 4: a) En la fórmula: d v t 1 2 a to 2= + MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO 350 V(10) 1 2 (4)(10)2= + DATOS: t = 10 s ; d = 350 m; a = 4 m/s2 V = 15 m/s 350 = 10V + 200 150 = 10V INCÓGNITA: vo = V = ? 350 – 200 = 10V Un auto se desplaza con una velocidad de 8 m/s. En un determinado instante, el chofer decide aumentar la velocidad uniformemente, de manera que su aceleración es de 2 m/s2. Determine la distancia que recorre durante los 10 primeros segundos, de su MRUV. Ejemplo 5: DATOS: Vo = 8 m/s a = 2 m/s 2 t = 10 s INCÓGNITA: distancia = d FÓRMULA: d v t 1 2 a to 2= + d (8)(10) 1 2 (2)(10)2= + d = 80 + 100 d = 180 m MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO 11/10/2020 8 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Una fórmula más del MRUV: vf 2 o 2 v 2 ad= + Cuando el móvil, parte del reposo, su velocidad inicial es cero: vo = 0 Caso particular: vf 2 2 a d= Ejemplo 1: Un móvil parte del reposo con una aceleración de 8 m/s2, hallar su velocidad luego de recorrer 25 m DATOS: Vo = 0 a = 8 m/s 2 d = 25 m vf 2 2 (8)(25)= vf 2 400= vf = 20 m/s Un automóvil partió del reposo con una aceleración de 5 m/s2; ¿qué distancia debe recorrer el automóvil para alcanzar una velocidad de 30 m/s? MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Ejemplo 2: DATOS: Vo = 0 a = 5 m/s 2 vf = 30 m/s vf 2 2 a d= (30)2 = 2(5) d 900 = 10 d d = 90 m 11/10/2020 9 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Un automóvil partió del reposo con una aceleración constante; ¿qué valor debe tener su aceleración para que luego de recorrer 48 m su velocidad sea igual a 24 m/s? Ejemplo 3: DATOS: Vo = 0 d = 48 m vf = 24 m/s vf 2 2 a d= (24)2 = 2(a) (48) 576 = 96 a a = 6 m/s2 a = 576 96 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO MOMENTO DE PRACTICAR •PROBLEMAS Y RESOLUCIÓN 11/10/2020 10 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO ¿Cuántos metros tendrá que recorrer un móvil con MRUV, que partió del reposo y con una aceleración de 6 m/s2, para alcanzar una velocidad de 18 m/s? A) 27 B) 34 C) 54 D) 60 E) 108 Problema 1: DATOS: vo = 0 a = 6 m/s 2 vf = 18 m/s INCÓGNITA: d = ? vf 2 o 2 v 2 ad= + vf 2 2 a d= (18)2 = 2(6) d 324 = 12 d d = 27 m MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Un móvil parte del reposo y recorre una distancia de 0,20 km en 1/3 min. Halle su aceleración A) 1 m/s2 B) 2 m/s2 C) 3 m/s2 D) 4 m/s2 E) 5 m/s2 Problema 2: DATOS: vo = 0 d = 0,20 km t = 1 3 min INCÓGNITA: a = ? = 0,20 (1000 m) = 200 m = 1 3 (60 s) 20 1 = 20 s d v t 1 2 a to 2= + 200 = 1 2 a (20)2 200 = 1 2 a (400) 200 = 200 a a = 1 m/s2 11/10/2020 11 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Una partícula recorre 30 m en 5 s con M.R.U.V. si al partir tiene una velocidad de 14,4 km/h; ¿qué valor tiene su aceleración? A) 0,6 m/s2 B) 0,8 m/s2 C) 1,0 m/s2 D) 1,2 m/s2 E) 1,6 m/s2 Problema 3: DATOS: d = 30 m t = 5 s vo = 14,4 km h INCÓGNITA: a = ? = 4 m/s= 14,4 x 5 18 m s d v t 1 2 a to 2= + 30 = 4(5) + 1 2 a 5 2 30 = 20 + 25 2 a 30 - 20 = 25 2 a 10 = 25 2 a 20 = 25 a a = 20 25 a = 0,8 m/s2 = 72 18 m s MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Un móvil parte con una velocidad de 36 km/h y una aceleración de 6 m/s2 ¿Qué valor tendrá su velocidad después de 5 s? A) 40 m/s B) 20 m/s C) 10 m/s D) 80 m/s E) 5 m/s Problema 4: DATOS: vf = ? t = 5 s v = 36 km h INCÓGNITA: a = 6 m/s2 = 10 m/s= 36 x 5 18 m s vf = vo + a t vf = 10 + (6)(5) vf = 10 + 30 vf = 40 m/s 11/10/2020 12 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Un auto viaja a 10 m/s y en un determinado instante, el chofer pisa el acelerador, logrando tener una aceleración de 6 m/s2. ¿Qué tiempo demorará en recorrer 88 m, a partir de ese instante? A) 10 s B) 8 s C) 6 s D) 5 s E) 4 s Problema 5: DATOS: vo = 10 m/s a = 6 m/s2 INCÓGNITA: t = ? d = 88 m d v t 1 2 a to 2= + 88 = (10) t + 1 2 6 t2 88 = 10 t + 3 t2 3t2 + 10 t – 88 = 0 3t t +22 -4 (3t + 22)(t – 4) = 0 3t + 22 = 0 3t = -22 t = -7,33 s t – 4 = 0 t = 4 s MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO ¿Cuántos metros tendrá que recorrer un móvil conMRUV, que partió con una velocidad de 5 m/s, para triplicar dicha velocidad, con una aceleración de 2 m/s2? A) 20 B) 30 C) 40 D) 50 E) 100 Problema 6: DATOS: vo = 5 m/s vf = 15 m/s INCÓGNITA: d = ? a = 2 m/s2 vf 2 o 2 v 2 ad= + (15)2 = (5)2 + 2 (2) d 225 = 25 + 4 d 225 - 25 = 4 d 200 = 4 d d = 200 4 d = 50 m 11/10/2020 13 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Por un punto “A” una partícula pasa con una velocidad de 40 m/s; 50 m más adelante la velocidad de la partícula es de 60 m/s. ¿A qué distancia de “A” partió la partícula del reposo?. La partícula realiza un MRUV. A) 15 m B) 20 m C) 25 m D) 35 m E) 40 m Problema 7: A 40 m/s 50 m 60 m/s x vo = 0 a a O B En el tramo AB: vf 2 o 2 v 2 ad= + 602 = 402 + 2 a (50) 3600 = 1600 + 100 a 3600 - 1600 = 100 a 2000 = 100 a a = 20 m/s2 En el tramo OA: vf 2 o 2 v 2 ad= + 402 = 02 + 2 (20) x 1600 = 40 x x = 40 m MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Un móvil con MRUV necesita recorrer 1200 m en un minuto para triplicar su velocidad, determine el valor de su velocidad inicial, en m/s. A) 6 B) 10 C) 12 D) 15 E) 24 Problema 8: vf 2 o 2 v 2 ad= +DATOS: vo = v vf = 3v INCÓGNITA: v = ? d = 1200 m vf 2 o 2 v 2 ad− = (vf + vo)(vf – vo) = 2 a d vf = vo + a t vf - vo = a t a t (vf + vo)(a t) = 2 a d (vf + vo)( t ) = 2 d (3v + v)( 60 ) = 2 (1200) (4v)( 60 ) = 2400 240 v = 2400 v = 10 m/s t = 1 min = 60 s 11/10/2020 14 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO ¿En qué tiempo adquirirá un cuerpo una velocidad de 72 km/h si parte con una velocidad de 12 m/s y posee una aceleración de 2 m/s2?. Hallar también la distancia recorrida. A) 16 s, 8 m B) 8 s, 16 m C) 4 s, 32 m D) 4 s, 64 m E) 4 s, 32 m Problema 9: DATOS: t = ? vo = 12 m/s vf = 72 km h INCÓGNITA: a = 2 m/s2 = 20 m/s= 72 x 5 18 m s d = ? vf = vo + a t 20 = 12 + 2 t 20 - 12 = 2 t 8 = 2 t t = 4 s d =( vo+vf 2 )t d =( 12 + 20 2 )(4) d =( 32 2 )(4) d = 16 (4) d = 64 m MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO Dos móviles están en reposo y separados por 90 m. Si parten al encuentro con aceleraciones constantes de 2 m/s2 y 3 m/s2. ¿Cuánto tardarán en encontrarse? A) 2 s B) 3 s C) 4 s D) 6 s E) 8 s Problema 10: vo = 0 vo = 0 90 m t t d1 d2 Como partieron del reposo: vo = 0 d 1 2 a t2= De la figura: d1 + d2 = 90 1 2 𝑎1t 2 + 1 2 a2 t 2 = 90 1 2 (2)t2 + 1 2 (3) t2 = 90 1 2 (5) t2 = 90 5t2 = 180 t2 = 36 t = 6 s 11/10/2020 15 Una pequeña esfera es soltada en el punto más alto de un plano inclinado (A). Si la esfera tarda 5 s en llegar a la base del plano (B), determine el valor de su aceleración, sabiendo que la longitud del plano es de 20 m MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO A B DATOS: vo = 0; d = 20 m; t = 5 svo = 0 FÓRMULA: d 1 2 a t2= 20 1 2 a (5)2= 40 = 25 a a 40 25 = a = 1,6 m/s2 t = 5 s Una pequeña esfera es soltada en el punto más alto de un plano inclinado (A). Si la esfera tarda 6 s en llegar a la base del plano (B) con una velocidad de valor de 24 m/s, determine la distancia entre A y B MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO A B DATOS: vo = 0; vF = 24 m/s; t = 6 svo = 0 FÓRMULA: d 1 2 a t2= t = 6 s vF = a t 24 = a (6) a = 4 m/s2 Luego: D 1 2 (4) (6)2= D = 72 m 11/10/2020 16 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO R E S P U E S T A S 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C C C A A D C B B A MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO PRACTICA Y APRENDERÁS
Compartir