Física

Problemas cinemáticos


Movimiento oblicuo

1. Durante un partido de fútbol, ​​un portero patea una pelota con una velocidad inicial igual a 25 m / s, formando un ángulo de 45 ° con la horizontal. ¿Hasta dónde llegará la pelota?

2. Se dispara un cañón en un ángulo de 30 ° con respecto a la horizontal, como se muestra a continuación:

, pero cuando la altura es máxima, la velocidad final será cero:

Entonces, la altura que alcanza el disparo del cañón es de 50m + 30m = 80m

3. Suponga que necesita lanzar un libro desde el segundo piso de un edificio a un amigo que está a 10 metros de usted. ¿Cuál debería ser la velocidad inicial con la que debería lanzarlo? Sabiendo que lanzarás verticalmente y que la ventana del segundo piso está a 4 metros de altura del suelo.

Movimiento circular

1. Las manecillas del reloj realizan un movimiento circular uniforme. ¿Cuál es la velocidad angular de las manos (a) de horas, (b) minutos (c) y segundos?

(a) La manecilla de la hora completa un turno (2π) en 12 horas (12 ∙ 3600s)

ωh = ∆φt

ωh = 2π12 ∙ 3600 = 1.45 ∙ 10-4 rad / s

(b) La manecilla de minutos completa un turno (2π) en una hora (3600 s)

ωm = ∆φt

ωm = 2π3600 = 1.74 ∙ 10-3 rad / s

(c) La manecilla de segundos completa un turno (2π) en un minuto (60 s)

ωs = ∆φt

ωs = 2π60 = 0.105 rad / s

2. Si consideramos un reloj en el ejercicio anterior, con una manecilla de 10 cm, una manecilla de 15 cm y una manecilla de 20 cm. ¿Cuál será la aceleración centrípeta de cada una de las manos?

El primer paso para la resolución es transformar la velocidad lineal solicitada en velocidad angular.

(b)

(c)

3. Una rueda de 1 metro de diámetro, comenzando desde el reposo, comienza a girar con una aceleración angular igual a 2rad / s². ¿Cuánto tiempo se tarda en alcanzar una velocidad lineal de 20 m / s?

El primer paso para la resolución es transformar la velocidad lineal solicitada en velocidad angular, considerando que el radio de la rueda es igual a la mitad del diámetro. Entonces

A partir de ahí, solo se aplica la función horaria de velocidad angular:

4. Una bola de billar, con un radio de 2.5 cm, después de ser golpeada por el jugador, comienza a girar con una velocidad angular de 5rad / s, y desacelera a -1rad / s² hasta que se detiene, ¿cuánto espacio viaja la bola? ?