Page 53 - Libro Hipertextos Fisica 1

Componente: Procesos físicosProcesos físicos

EJEMPLOS

1. Un automóvil, que se ha detenido en un semáforo, se pone en movimiento y aumenta uniformemente su
rapidez hasta los 20 m/s al cabo de 10 s. A partir de ese instante, la rapidez se mantiene constante durante
15 s, después de los cuales el conductor observa otro semáforo que se pone en rojo, por lo que dismi-
nuye uniformemente la velocidad hasta detenerse a los 5 s de haber comenzado a frenar. Determinar la
aceleración del auto y el desplazamiento entre los dos semáforos, en cada intervalo de tiempo.
Solución:

Intervalo 1 Intervalo 2 Intervalo 3

Intervalo 1: se calcula la aceleración.
a v v 0
t

2
a 20 m/s 0 2m/s Al remplazar y calcular
10 s
La aceleración es de 2 m/s .
2
Se calcula el desplazamiento.
x v 0 ? t 1 a t? 2
2
x 1 ? 2m/s ? (10s) 2 100 m Al remplazar y calcular
2
2
El desplazamiento en el primer intervalo es 100 m.
Intervalo 2: la velocidad se mantiene constante y por lo tanto la aceleración es nula.
Se determina el desplazamiento para el movimiento uniforme:

Dx 5 v ? t
Dx 5 20 m/s ? 15 s 5 300 m Al remplazar y calcular
El desplazamiento en el segundo intervalo es 300 m.
Intervalo 3: se calcula la aceleración:

a v v 0
t
0 20m/s
2
a 5s 4m/s Al remplazar y calcular
La aceleración es 24 m/s , lo cual indica que la velocidad y la aceleración tienen signos contrarios y se interpreta
2
como una disminución de la velocidad.
Se calcula el desplazamiento:
1
x v 0 ? t a t? 2
2
x (20m/s)(5 s) 1 ( 4 m/s) (5 s) 2 50 m Al remplazar y calcular
2
2
El desplazamiento en el tercer intervalo es 50 m.
En consecuencia, el desplazamiento total es: 100 m 1 300 m 1 50 m 5 450 m.

© Santillana 53

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