una partícula de 200kg, parte de reposo y recorre una trayectoria recta 0,45 km en 15 segundos. Calcula:
a) el valor de la cantidad de movimiento inicial y final de la partícula
b) el valor de la variación de cantidad de movimiento de la partícula
Respuestas
Respuesta:
El vector velocidad del movimiento de una partÌcula viene dado por v = (3t - 2) i + (6 t2 - 5) j +
(4 t - 1) k y el vector de posiciÛn en el instante inicial es: r0 = 3 i - 2 j + k. Calcular: El vector
posiciÛn en cualquier instante, el vector aceleraciÛn y las aceleraciones tangencial y normal en t = 1
segundo.
Sol: r=(3/2 t2-2t+3)i+(2t3-5t-2)j+(2t2-t+1)k;a=3i+12tj+4k;at=27/ 11 ; an= 1130/11
2.- Desde un punto O situado al pie de una rampa plana, que forma un ·ngulo de θ = 60° con la
horizontal, se lanza una piedra con velocidad inicial vo. Calcular el ·ngulo α que la velocidad
inicial debe formar con la horizontal, con el fin de que sea m·ximo su alcance sobre la rampa.
Sol: 75°
3.- Un automotor parte del reposo, en una vÌa circular de 400 m de radio, y va moviÈndose con
movimiento uniformemente acelerado, hasta que a los 50 s de iniciada la marcha, alcanza la
velocidad de 72 km/h, desde cuyo momento conserva tal velocidad. Hallar: a) La aceleraciÛn
tangencial en la primera etapa del movimiento. b) La aceleraciÛn normal, la aceleraciÛn total y la
longitud de la vÌa recorrida en ese tiempo, en el momento de cumplirse los 50 s.. c) La velocidad
angular media en la primera etapa y la velocidad angular al cabo de los 50 s. d) Tiempo que tardar·
el automotor en dar 100 vueltas al circuito.
Sol: (a) at=0.4m/s2; (b) an=1m/s2; a=1.08m/s2; s=500 m; (c) ωm=0.025 rad/s; ω=0.050 rad/s;
(d)t=12585 s
4.- Una partÌcula se mueve en el plano XY con vector aceleraciÛn a constante. En el instante inicial,
t = 0, la partÌcula se halla en la posiciÛn inicial ro=4 i + 3 j m, y con un vector velocidad inicial vo.
En el instante posterior, t = 2 s, la partÌcula se ha desplazado a la posiciÛn r1 = 10 i - 2 j m, y su
vector velocidad es v1 = 5 i - 6 j m/s. Calcula: a) el vector aceleraciÛn a de la partÌcula; b) el vector
velocidad inicial vo; c) el vector velocidad en cualquier instante v(t): d) el vector posiciÛn en
cualquier instante r(t).
Sol: (a) a=2 i - 3.5 j m/s2; (b) vo=i + j m/s; (c) v(t)=(1 + 2t) i + (1 - 3.5t) j m/s; (d) r(t)= (4 + t +
t2) i + (3 + t - 3.5/2 t2) j m
5.- En un punto del hemisferio Norte de latitud 60°, se dispara un proyectil en direcciÛn Sur-Norte.
La velocidad inicial del proyectil forma un ·ngulo de 30° con el horizonte y su valor es de 400 m/s.
Determinar el valor de la aceleraciÛn de Coriolis que act˙a sobre el proyectil.
Sol:a=0.0291 m/s2 (hacia el Este)
6.- La aceleraciÛn de una partÌcula P tiene de componentes cartesianas (18 t, -4, 12 t2) siendo t el
tiempo. øCu·l es la velocidad v (t) y la posiciÛn r (t) de P si la partÌcula pasa por el origen con
velocidad de componentes (80, -12, 108), cuando t = 3 s?
Sol: v = (9t2-1) i -4t j + 4t3k; r = (3t3-t-78) i - (2t2+18) j + (t4-81) k
7.- Encontrar el radio de curvatura en el punto m·s alto de la trayectoria de un proyectil disparado
con velocidad v0 formando un ·ngulo inicial α con la horizontal.
Sol: ρ = vo
2cos2α/g
8.- Si un objeto que cae libremente partiendo del reposo, recorre la mitad del camino total en el
˙ltimo segundo de su caÌda, øcu·l es la altura desde la que ha caÌdo?
Sol: h = 57.12 m
Explicación: