PROBLEMAS FÍSICA Y QUÍMICA 1º BACHILLERATO RELACIÓN Nº 1: CINEMÁTICA (I). MRU Y MRUA. 1.- Dos ciudades A y B distan entre sí 225 Km y de ellas parten dos coches, uno al encuentro del otro, cuyas velocidades respectivas son: el que sale de A, 60 Km/h; y el que sale de B, 90 Km/h. Calcular: a) ¿Cuánto tiempo tardarán en encontrarse? Sol: t=1,5 h. b) ¿A qué distancia de A se produce el encuentro? Sol: s= 90 Km de A. 2.- Un tren del “metro” arranca con una aceleración de 8 cm/s2. Al cabo de 30 segundos el conductor corta la corriente y el tren continúa moviéndose con una velocidad constante. Calcular: a) ¿Cuál es esta velocidad? Sol: v=2,4 m/s. b) ¿Qué espacio recorrió el tren en esos 30 segundos? Sol: s=36 m c) ¿Qué tiempo transcurre hasta que el tren llega a otra estación distante de la primera 500 m? Sol: t=223,3 s. 3.- Un coche lleva una velocidad de 72 Km/h y los frenos que posee con capaces de producirle una deceleración máxima de 6 m/s2. El conductor tarda 0,8 s en reaccionar desde que ve un obstáculo hasta que frena adecuadamente. Calcular a qué distancia mínima debe estar el obstáculo para que el conductor pueda evitar el choque según las condiciones citadas. Sol: s=49,3 m. 4.- Dos coches están parados en un semáforo con luz roja. En el mismo instante que se pone en luz verde arranca uno de los coches con una velocidad constante de 10 m/s y el otro lo hace 1 segundo después con una aceleración constante de 0,5 m/s2. ¿A qué distancia del semáforo alcanza el segundo coche el primero? Sol: s= 419,8m. 5.- ¿Qué velocidad inicial hay que comunicar a una piedra para que, lanzándola verticalmente hacia arriba, alcance una altura máxima de 20m? Sol: v=19,8 m/s. ¿Cuánto tiempo tardará en alcanzar dicha altura? Sol: t=2,02 s. 6.- ¿Desde qué altura debe caer un cuerpo libremente para que al llegar al suelo su velocidad sea de 54 Km/h? Sol: s=11,48 m. 7.- Desde lo alto de un rascacielos de 300 m de altura se lanza verticalmente hacia abajo una piedra con una velocidad inicial de 10 m/s. Calcular: a) ¿Cuánto tiempo tarda en caer? Sol: t=6,87 s. b) ¿Con qué velocidad llega al suelo? Sol: v=77,3 m/s. 8.- Una pelota cae libremente desde la cornisa de un edificio e invierte 0,3 s en pasar por delante de una ventana de 2,5 m de altura (longitud de la ventana). ¿A qué distancia de la cornisa se encuentra el marco superior de la ventana? Sol: s= 2,4 m. 9.- Un cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba alcanza una altura de 78,4 m. ¿Con qué velocidad fue lanzado? Sol: v=39,2 m/s. 10.- Un automóvil parte de una gasolinera donde estaba en situación de reposo. Después de recorrer 200 m alcanza una velocidad de 108 Km/h. Calcular: a) El valor de la aceleración, que se supone constante. Sol: a=2,25 m/s2. b) El tiempo que ha tardado en alcanzar la velocidad indicada. Sol: t=13,3 s. 11.- La velocidad de un tren se reduce uniformemente de 12 m/s a 5 m/s. Sabiendo que durante ese tiempo recorre una distancia de 100 m, calcula: a) la aceleración, b) la distancia que recorre a continuación hasta detenerse suponiendo la misma deceleración. Sol. a= 0,595 m/s2, s= 21 m. 12.-Una locomotora necesita 10 s. para alcanzar su velocidad normal que es 60 Km/h. Suponiendo que su movimiento es uniformemente acelerado ¿Qué aceleración se le ha comunicado y qué espacio ha recorrido antes de alcanzar la velocidad regular? Sol. a= 1,67 m/s2, s= 83,3 m. 13.- Un móvil lleva una velocidad de 8 cm/s y recorre una trayectoria rectilínea con movimiento acelerado cuya aceleración es igual a 2 cm/s2. Calcular el tiempo que ha tardado en recorrer 2,10 m. Sol. t=11 s. 14.- Un motorista va a 72 Km/h y apretando el acelerador consigue al cabo de 1/3 de minuto, la velocidad de 90 Km/h. Calcular a) su aceleración media. b) Espacio recorrido en ese tiempo. Sol. a= 0,25 m/s2, s= 450 m. 15.- Un avión despega de la pista de un aeropuerto, después de recorrer 1000 m de la misma, con una velocidad de 120 Km/h. Calcular: a) La aceleración durante ese trayecto. b) El tiempo que ha tardado en despegar si partió del reposo c) La distancia recorrida en tierra en el último segundo. Sol. a= 0,555 m/s2, s=33,61 m, t= 60s 16.- Imagina que estás situado sobre un puente de una autovía recta. En un instante dado,pasa por debajo de él un camión a 80 Km/h. A los 15s pasa un coche en el mismo sentido y a 120 Km/h. Calcular: a) ¿En qué instante adelanta el coche al camión? b)¿En qué posición se produce el adelantamiento?.Sol: t= 45s; s=1000m. 17.- Un coche viaja de noche a 72 Km/h y de repente encuentra un camión estacionado a 30 m de distancia. Frena con la máxima aceleración negativa de 5 m/s2. Calcular: a) El tiempo que tarda en detenerse. b) ¿Choca contra el camión? Sol: t= 4s; b) sí. 18.-Un motorista hace habitualmente un viaje de ida y vuelta entre dos poblaciones que distan 60 km. Viaja a velocidad constante de 120 km/h y emplea una hora en total. Un día hizo el viaje de ida a 100 km/h y pensó que viajando a la vuelta a 140 km/h podría compensar el retraso y hacer la ida y vuelta en una hora. ¿Crees que lo consiguió? Calcula el tiempo que empleó ese día y halla la velocidad media. Sol: 1,0286 h; 116,66 km/h 19.- Calcular la profundidad de un pozo sabiendo que al dejar caer una piedra desde la boca del mismo, escuchamos el impacto de la piedra con el fondo al cabo de 3 segundos. Dato: La velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s. Sol: 41,4 m
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