Pontificia Universidad Católica de Chile
Facultad de Física
FIS1503 Física General

Guía 5
MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES
1.

Desde lo alto de un edificio se lanza una piedra hacia arriba y a un ángulo de 30 º con respecto a la horizontal, con una rapidez inicial de 20 m/s. Si la altura del edificio es 45 m,
a. Calcule el tiempo que tarda la piedra en llegar al suelo. R: 4.22 s.
b. Calcule la rapidez con que la piedra impacta el suelo. R: 35.9 m/s.
c. Calcule la rapidez con que la piedra impacta el suelo si existe un viento horizontal que hace que la piedra tenga una aceleración en esta dirección de 0.5 m/s2. R: 36.9 m/s.

2.

Un avión deja caer un paquete de provisiones a un grupo de exploradores. Si el avión vuela horizontalmente a 40 m/s …ver más…

(a) ¿Cuáles son las componentes de la aceleración? (b) ¿Cuál es la dirección de la aceleración con respecto al vector unitario i? (c) Si el pez mantiene su aceleración constante, ¿Dónde está en t=25 s, y en qué

dirección se está moviendo? R: (a) ax = 0.8 m/s2, ay = - 0.3 m/s2. (b) – 20.6 º (c) x= 360 m y= 72,7 m , -15.2 º.
13. Un neumático de un auto de 0.5 m de radio rota a una razón constante de 200 rev/min. Encuentre la rapidez y la aceleración de una pequeña piedra alojada en el dibujo del neumático. R: 10.5 m/s, 219 m/s2 hacia el centro.
14. Cuando sus cohetes impulsores se separan, los astronautas del transbordador espacial por lo general detectan aceleraciones de 3g , donde g=9.8 m/s2. En su adiestramiento, los astronautas viajan en un aparato donde experimentan una aceleración como la centrípeta. Específicamente, el astronauta es sujetado con gran fuerza aun extremo de un brazo mecánico que luego gira a rapidez constante en un círculo horizontal. Determine la rapidez de rotación en rev/s, necesaria para dar al astronauta una aceleración centrípeta de 3g, cuando se encuentra en un movimiento circular con radio de 9.45 m. R: 0.281 rev/s.
15. Un tren reduce su velocidad cuando transita por una vuelta cerrada horizontal, bajando de 90 km/h a 50 km/h en los 15 s que necesita para circular por la vuelta. El radio de la curva es de 150
m. Calcule la aceleración en el momento en que el tren llega a 50 km/h. Suponga que continúa