Page 153 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

el recorrido lo realiza en solamente 2 s. ¿Cuál fue la Sección 6.7 G ravedad y cuerpos en caída libre
rapidez media y cuál fue la velocidad media?
6.20. Una pelota en estado de reposo se suelta y se deja
Resp. 7.5 m /s, —2.5 m /s
caer durante 5 s. ¿Cuáles son su posición y su velo­
Sección 6.3 Aceleración uniforme cidad en ese instante?
6.21. Se deja caer una piedra a partir del estado de reposo.
6.10. El extremo de un brazo robótico se mueve hacia la ¿Cuándo alcanzará un desplazamiento de 18 m por
derecha a 8 m/s. Cuatro segundos después, se mue­ debajo del punto de partida? ¿Cuál es su velocidad
ve hacia la izquierda a 2 m/s. ¿Cuál es el cambio de en ese momento? Resp. 1.92 s, —18.8 m /s
velocidad y cuál es la aceleración? 6.22. Una mujer suelta una pesa desde la parte más alta de
6.11. Una flecha se acelera de cero a 40 m/s en 0.5 s que un puente y un amigo, que se encuentra abajo, me­
permanece en contacto con la cuerda del arco. ¿Cuál dirá el tiempo que ocupa el objeto en llegar al agua
es la aceleración media? Resp. 80 m /s2 en la parte inferior. ¿Cuál es la altura del puente si
6.12. Un automóvil se desplaza inicialmente a 50 km/h ese tiempo es de 3 s?
y acelera a razón de 4 m /s2 durante 3 s. ¿Cuál es la 6.23. A un ladrillo se le imparte una velocidad inicial de 6
rapidez final? m/s en su trayectoria hacia abajo. ¿Cuál será su velo­
6.13. Un camión que viaja a 60 mi/h frena hasta detener­ cidad final después de caer una distancia de 40 m?
se por completo en un tramo de 180 ft. ¿Cuáles fue­ Resp. 28.6 m /s hacia abajo
ron la aceleración media y el tiempo de frenado? 6.24. Un proyectil se lanza verticalmente hacia arriba y
Resp. —21.5 ft/s 2, 4.09 s regresa a su posición inicial en 5 s. ¿Cuál es su ve­
6.14. En la cubierta de un portaaviones, un dispositivo de locidad inicial y hasta qué altura llega?
frenado permite detener un avión en 1.5 s. La acele­ 6.25. Una flecha se dispara verticalmente hacia arriba con
ración media fue de 49 m /s2. ¿Cuál fue la distancia una velocidad inicial de 80 ft/s. ¿Cuál es su altura
de frenado? ¿Cuál fue la rapidez inicial? máxima? Resp. 100 ft
6.15. En una prueba de frenado, un vehículo que viaja a 6.26. En el problema 6.25, ¿cuáles son la posición y la
60 km/h se detiene en un tiempo de 3 s. ¿Cuáles velocidad de la flecha después de 2 y de 6 s?
fueron la aceleración y la distancia de frenado? 6.27. Un martillo es arrojado verticalmente hacia arriba
Resp. -5 .5 6 m /s2, 25.0 m en dirección a la cumbre de un techo de 16 m de al­
6.16. Una bala sale del cañón de un rifle de 28 in a 2700 tura. ¿Qué velocidad inicial mínima se requirió para
ft/s. ¿Cuáles son su aceleración y su tiempo dentro que llegara ahí? Resp. 17.7 m /s
del cañón?
6.17. A la pelota de la figura 6.13 se le imparte una ve­ Sección 6.9 Proyección horizontal
locidad inicial de 16 m/s en la parte más baja de
6.28. Una pelota de béisbol sale despedida de un bate con
un plano inclinado. Dos segundos más tarde sigue
una velocidad horizontal de 20 m/s. En un tiempo
moviéndose sobre el plano, pero con una velocidad
de 0.25 s, ¿a qué distancia habrá viajado horizontal­
de sólo 4 m/s. ¿Cuál es la aceleración?
Resp. —6.00 m /s2 mente y cuánto habrá caído verticalmente?
6.29. Un avión que vuela a 70 m/s deja caer una caja de
provisiones. ¿Qué distancia horizontal recorrerá la
caja antes de tocar el suelo, 340 m más abajo?
Resp. 583 m
6.30. En una explotación maderera, los troncos se des­
cargan horizontalmente a 15 m/s por medio de un
conducto engrasado que se encuentra 20 m por en­
cima de un estanque para contener madera. ¿Qué
distancia recorren horizontalmente los troncos?
6.31. Una bola de acero rueda y cae por el borde de una
mesa desde 4 ft por encima del piso. Si golpea el
suelo a 5 ft de la base de la mesa, ¿cuál fue su velo­
cidad horizontal inicial? Resp. vQx = 10.0 ft/s
6.18. En el problema 6.17, ¿cuál es el desplazamiento 6.32. Una bala sale del cañón de un arma con una veloci­
máximo desde la parte inferior y cuál es la veloci­ dad horizontal inicial de 400 m/s. Halle los despla­
dad 4 s después de salir de la parte inferior? zamientos horizontal y vertical después de 3 s.
6.19. Un tren monorriel que viaja a 22 m/s tiene que de­ 6.33. Un proyectil tiene una velocidad horizontal inicial
tenerse en una distancia de 120 m. ¿Qué aceleración de 40 m/s en el borde de un tejado. Encuentre las
media se requiere y cuál es el tiempo de frenado? componentes horizontal y vertical de su velocidad
Resp. —2.02 m /s2, 10.9 s después de 3 s. Resp. 40 m /s, —29.4 m /s

134 Capítulo 6 Resumen y repaso