UNIVERSIDAD DE MONTERREY
ACADEMIA DE FÍSICA Y MATEMÁTICAS
TAREA # 5 DE MECÁNICA CLÁSICA
1. Un vehículo cohete se mueve en el espacio libre con una aceleración constante igual a 9.8 m/s2. (a) Si arranca del reposo, ¿qué tanto le tomará adquirir una velocidad de un décimo de la velocidad de la luz? (b) Qué tan lejos viajará al hacerlo así? (La velocidad de la luz es de 3.0x108m/s).
RESP: a) t = 35.43 dias; b) d = 4.59 x 1010 km.
2. En una carretera seca, un automóvil con buenas llantas puede frenar con una aceleración de 4.92m/s2. (a) ¿Qué tanto tiempo le toma a tal automóvil que inicialmente viajaba a 24.6m/s, llegar al reposo? (b) ¿Qué tan lejos viajó en ese tiempo?.
RESP: a) t = 5 seg; b) d = 61.5 m
3. Un tren partió del reposo y se movió con aceleración constante. En un momento dado estaba viajando a 33m/s y 160 metros más adelante lo estaba haciendo a 54m/s. Calcule (a) la aceleración (b) el tiempo requerido para recorrer 160m, (c) el tiempo requerido para que alcance una velocidad de 33m/s, y (d) la distancia recorrida desde el reposo hasta el momento en que el tren tuvo una velocidad de 33m/s.
RESP: a) a = 5.7 m/s2; b) t = 3.67 seg; c) t = 5.78 seg; d) 95.37 m
4. Un automóvil que se mueve con aceleración constante cubre la distancia entre dos puntos que distan entre sí 58m en 6.4s. Su velocidad cuando pasa por el segundo punto es de 12 m/s (a) ¿Cuál es la velocidad en el primer punto? (b) ¿Cuál es su aceleración? (c) ¿A qué distancia previa al primer punto estaba el automóvil en reposo?.
RESP: a) Vo = 6.125 m/s; b) a = 0.918 m/s2; c) d = 20.4 m.
5. En el instante en que un semáforo cambia a luz verde, un automóvil arranca con una aceleración constante de 2.2m/s2.En el mismo instante un camión, que viaja a una velocidad constante de 9.5 m/s, alcanza y pasa al automóvil. (a) ¿A qué distancia del punto de arranque el automóvil alcanzaría al camión? (b) ¿A qué velocidad está viajando el automóvil en ese instante? (Es muy instructivo trazar una gráfica cualitativa de x contra t para cada vehículo.)
RESP: a) d = 82 m; b) V = 19 m/s.