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Tiempo que tarda un corredor en recorrer mil metros
Un corredor de 1 000 m lisos comienza la carrera con una aceleración de
hasta alcanzar una velocidad de
. Mantiene esa velocidad durante 200 m y después empieza a desacelerar a un ritmo de
. ¿Cuánto tarda en recorrer los 1 000 m?
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Velocidad, rapidez y posición de una partícula a partir de su aceleración (6025)
En t = 0, una partícula parte del reposo en x = 5 m e y = 8 m, y se mueve en el plano XY con una aceleración de
. Determina:
a) Las componentes X e Y de la velocidad en t = 4 s.
b) La rapidez de la partícula en t = 4 s.
c) La posición de la partícula en t = 8 s.
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Estudio del movimiento de dos trenes con distinta aceleración hasta que se encuentran (6019)
Dos trenes pasan en la misma dirección y sentido y a la misma hora por dos estaciones separadas 10 km, con velocidades iguales de
. El que va delante frena a razón de
mientras que el que va detrás acelera a
. Calcula:
a) ¿En qué punto se encontrarán?
b) ¿Cuánto tiempo habrá transcurrido desde su paso por la estación?
c) ¿Qué velocidad tendrá cada tren en ese mismo instante?
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Ampliación: radio en el que se dispersan los perdigones disparados por una escopeta (6011)
Una escopeta dispara muchos perdigones hacia arriba. Algunos viajan casi verticalmente, pero otros se desvían hasta
de la vertical. Supón que la rapidez inicial de todos los perdigones es uniforme e igual a 150 m/s e ignora la resistencia del aire.
a) ¿En qué radio del punto de disparo caerán los perdigones?
b) Si hay 1000 perdigones y se distribuyen uniformemente en el círculo del radio calculado en el inciso anterior, ¿qué probabilidad hay de que al menos un perdigón caiga en la cabeza de quien dispara? (Suponga que la cabeza tiene 10 cm de radio.).
c) En realidad, la resistencia del aire tiene varios efectos: frena los perdigones al subir, reduce la componente horizontal de su velocidad y limita la rapidez con que caen. ¿Cuál de esos efectos tenderá a hacer el radio mayor que el calculado en a) y cuál tenderá a reducirlo? ¿Qué efecto global cree que tendrá la resistencia? (Su efecto sobre una componente de velocidad se incrementa al aumentar la magnitud de la componente).
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Espacio recorrido y aceleración de un colectivo que frena durante un tiempo (6006)
Un colectivo circula a
y comienza a frenar, durante 6 s, llegando a reducir su velocidad a
. Calcula:
a) ¿Cuál fue el espacio que recorrió mientras frenaba, expresado en metros?
b) ¿Cuál fue su desaceleración, expresada en
?
c) ¿En qué tiempo llegaría a frenar del todo manteniendo esa desaceleración?