Este documento presenta 10 problemas de física relacionados con fuerzas y movimiento. Los problemas cubren temas como cálculo de fuerzas, aceleración, ecuaciones de movimiento rectilíneo uniforme y no uniforme. Se proporcionan ejemplos de cómo calcular magnitudes de fuerzas, aceleraciones, velocidades y desplazamientos usando ecuaciones como F=ma, v=v0+at, y x=x0+v0t+(1/2)at2.

1. Fuerzas y movimiento
1.¿Como la magnitud de la fuerza puede ser calculada_________?R=F=ma,La fuerza actuando sobreel
cuerpo es el producto de la masa del cuerpo por su aceleración;F=ma.
2.Si actuamos con una fuerza, cuya magnitud es F=20N sobre un cuerpo, con la masa m=5kg. ¿Cuál es su
aceleración?R=a=4 m/s^2
F=ma entonces
a=F/m
a=20N/5kg a=4m/s2
3.¿Cuál es la unidad para la magnitud dela fuerza en el sistema internacional SI?R=Newton,En el sistema
internacional deunidades SI,la magnitud de la fuerza es medida en Newtons.
4.¿El peso, como toda fuerza, es un _________?R=VectorEl peso del cuerpo es una fuerza y vector, su
magnitud es calculadaen(N) y tiene dirección
5. Cuál es el peso de un cuerpo, que tiene una masa m=3kg y está inmóvil sobreel suelo?R=
W= 29.4 N
W=mg, g=9.81m/s2
W=3kgx9.81m/s2
W=29.4 N
6 .Cuál de los símbolos siguientes es/son usado para representar la fuerza de reacción normal?
1) FN 2) FS 3) Ff 4) FD 5) FW R= 1)FN O N
7.La reacción normal de la superficie,tienela misma magnitud que el peso de un cuerpo que no se mueve
sobre la superficie.¿ Cuales son sus direcciones respectivasdeacción?R=opuestas,La reacción normal y el
peso tienen la misma magnitud,pero direcciones opuestas deacción.
8. ¿Que fuerza se opone al deslizamiento de un cuerpo a lo largo de una superficie?R=Fuerza de fricción,Si
decidimos actuar sobreun objeto, que está de pie sobre la mesa,con nuestra mano para causar el
deslizamiento del objeto a lo largo de la superficie deunamesa, nuestra fuerza de actuación causará la
fuerza de fricción Ff,y comenzará a oponerse al movimiento
9. ¿Que símbolo representa el coeficiente de fricción? R=μes un coeficiente de fricción,cuyo valor está
entre 0 y 1.
10. Calculela fuerza de fricción quese opondra al movimiento del cuerpo, que está sobre una mesa de
madera, cuyo coeficiente es μ=0.5. La reación normal a la superficiees FN=100N.R=
50N
Ff=0.5x100N

2. Ff=50N
Introducción a las Ecuaciones de Movimiento
1.Un objeto en movimiento inicia acelerando a una velocidad de= 10 m/s2 por un periodo de tiempo de 4 s.
A este tiempo, alcanza la velocidad final de52 m/s. ¿Cuál es la velocidad inicial?R=
12 m/s
La ecuación que necesitamos es una sin variables dedesplazamiento,lo cual es la ecuación 1:
v = v0 + at
Ahora nosotros sustituimos las valores dela velocidad inicial,tiempo y aceleración para encontrar el valor
de la velocidad inicial:
52 = v0 + 10 x 4 ->
v0 = 52 m/s - 40 m/s = 12 m/
2. Una bala es disparada deuna pistola y acelera a una distancia dex = 0.34 m, dentro del cañón de la
pistola,antes de salirdespués de 9.5 msec. ¿Cuál es la aceleración dela bala mientras estaba en el cañón de
la pistola?R=7535 m/s^2,Necesitamos usar la ecuación 3 de la lección para calcular larespuesta correcta.En
esta situación,lavelocidad inicial y el desplazamiento inicial son ambos cero,lo cual hacelos cálculos
simples.También sustituimos losvalores finales dedesplazamiento y tiempo para poder calcular el valor de
la aceleración. Por lo tanto,la aceleración es 7535 m/s2.
3. La velocidad de un hombre manejando una bicicleta 7 m/s. El empieza acelerando y alcanza una velocidad
de 22.6 m/s después de una distanciade57.72 m. ¿Cuál es la aceleración dela bicicleta?R=4 m/s2, odemos
usar la ecuación 4 de la lección,debido a que evita la variabletiempo. El desplazamiento inicial es cero,y
podemos sustituir esto con los valores conocidosdel desplazamiento inicial y final para poder calcular la
aceleración.Por lo tanto, obtenemos: Entonces la aceleración dela bicicleta es 4 m/s2.
4. Una poderosa águila vuela buscando a su presa.Localizando a un conejo abajo,el águila vuela abajo con
una velocidad inicial de30 m/s y acelera a = 40 m/s2 hasta que alcanza una velocidad de100 m/s, por poco
alcanzando al conejo con sus talones.¿Cuál fuela altitud inicial del águila?R=
114 m debemos hacer uso de la Ecuación 4 de la lección,ya que sabemos que los valores deaceleración,
velocidad final ,y la velocidad inicial,y buscar el desplazamiento total (x - x < sub> 0 < / sub> ), donde la
posición final es a nivel del suelo , o la altitud cero,y la posición inicial es a una altitud positivadesconocido.

3. Así, tenemos: ntonces, la altitud del águila originalmente era 114 m. Observa que en este caso,x0 en lugar
de x fue marcada en cero. Esto fue porque la dirección del desplazamiento fue negativa, pero la altitud
inicial sesabía positiva desdeantes.
5. Un carro con velocidad inicial de37 km/hr viaja deforma ascendente en un camino. Después de
alcanzar lacima dela colina,empieza a descender con una velocidad constantede 66 km/hr. ¿Cuál es la
velocidad promedio del carro durantetodo el viaje? Asume que la distancia viajadahacia arriba y hacia
abajo de la colinaes igual. R= 47.4 km/hr.
Como las dos velocidades son constantes,podemos separarlas calculando
los tiempos que el carro tomó para llegar a L/2 en cada velocidad.El tiempo total será simplemente la suma
de los tiempos individuales Tt1 y t2. Al sustituir losvaloresconocidosv1 = 34 km/hr y v2 = 78 km/hr,
obtenemos:
En consecuencia,tomando en consideración que
vpromedio = L / t entonces tenemos que:
Entonces, la velocidad promedio del carro durante todo el viajefue 47.4
km/hr.
6. Un carro en movimiento a 30 m/s está a 10 m de un semáforo. El chofer nota repentinamente que la luz
cambia a rojo por lo cual empieza a desacelerar con una tasa de a = -50 m/s2. ¿Pudo el chofer detenerse
antes de la intersección? ¿Qué tan lejos el carro viajó antes dedetenerse completamente?R= 9 m,
Inicialmente,deseamos encontrar el tiempo requerido para que el carro sedetenga usando la ecuación 2,
dada la velocidad inicial de30 m/s, velocidad final decero y aceleraciónde -50 m/s2. Esto es:

4. Sabiendo el tiempo necesario para detenerse, podemos sustituirlo en la Ecuación 3 así como la aceleración y
la velocidad inicial paraencontrar el valor dedesplazamiento.Podemos asumir que el desplazamiento inicial
es cero. Por lo tanto, tenemos que:
Entonces, la distancia defrenado es 9 m; debido a que es más corta que la distancia haciael semáforo, sí,el
carro sí se deteniene antes de la intersección.
7. Dos carros seestán moviendo a la misma velocidad v = 80 km/hr, y el segundo carro está x = 30 m atrás
del primero. El chofer del segundo carro decide rebasar al primero,y por lo tanto acelera a = 0.975
m/s2¿Cuánto tiempo necesita el conductor con el fin de pasar el primer coche , suponiendo que él tiene que
ser por lo menos la longitud de su propio coche más x < sub> 2 < / sub> = 2 m por delante del primer coche
que pasar ? Supongamos que la longitud de los coches tanto es x < sub> 3 </ sub> = 4 m .R= < div > El primer
coche tiene una velocidad constantede v < sub> 1 < / sub> = x < sub> 1 < / sub> / t = 80 km / hr , mientras
que el segundo tiene una aceleración constantede 0.975 m / s < sup> 2 < / sup > . Desplazamiento del
primer coche es , por tanto, x < sub> 1 < / sub> = v < sub>1 < / sub> t, donde v < sub> 1 < / sub> = v < sub> 0
< / sub> . & Nbsp; Desplazamiento del segundo coche, x < sub> 2 < / sub> , es descrita por la ecuación:
< / div >
Si restamos la primera de estas ecuaciones de la segunda , la velocidad inicial ya no está
presente en la ecuación resultante,ya que es el mismo para los dos coches . & Nbsp; El desplazamiento
requerido para el segundo coche para pasar la primera ,o x < sub>2 </ sub > & nbsp ; - x < sub> 1 < / sub> ,
se compone de la distanciaentre los coches,además de la longitud de los dos coches , más 2 m, para un
total de 40 m & nbsp . ; Por tanto, podemos sustituir estey la aceleración conocido dela segunda coche
para calcularel tiempo requerido para conseguir este desplazamiento :
Por lo tanto , el tiempo necesario para el segundo coche para pasar l aprimera es la raíz
cuadrada de82.05, o sobre & nbsp ; < b> 9 s < / b > .
8. Dos carros seestan moviendo a la misma velocidad,v = 80 km/hr, y el segundo carro está x = 30 m detrás
del primero. El conductor en el segundo carro decide pasar al primer carro,y por lo tanto acelera en a =
0.975 m/s2. ¿Cuál es la velocidad del segundo carro una vez que ha pasado al primero ? ¿ Es aceptable el
utilizar tcomo un redondeo al segundo más cercano?R=
El valor dela aceleración es a = 0.975 m/s2, la velocidad inicial es is v0 = 80 km/hr, y el tiempo en que la
aceleración ocurrees alrededor de 9 seg. Para hacer a todas las unidades compatibles,primero debemos
convertir v0 to m/s:

5. 80 km/hr x 1000 m/1 km x 1 hr/3600 s = 22.222 m/s
Ahora, podemos sustituir directamentelos valores dela aceleración,velocidad inicial,y tomar el tiempo
dentro de la ecuación 1:
v = v0 + at, lo cual nos da:
v = 22.222 m/s + 0.975 m/s2 x 9 s = 30.997 m/s.
Finalmente, necesitamos convertir a v de regreso a km/hr:
30.997 m/s x 1 km/1000 m x 3600 s/1 h = 111.6 km/hr.
9. Un león hambriento está descansando.De repente, observa a un conejo a 30 m de distancia y empieza
acelerar para poder atraparlo.Después de 3.16 segundos el toma el conejo por sorpresa y lo atrapa.¿Cuál
fue la aceleración del león,asumiendo que el conejo nunca se movió para escapar?R=El valor de la
velocidad inicial es cero porque el león está sin movimiento al comenzar. El cambio en el esplazamiento, o x
- x0, es 30 m, debido a que esta es la distancia entreel león y el conejo. El tiempo total durante el cual el
león está acelerando es de 3.16 s. Podemos sustituir estos valores en la Ecuación 3 para calcular la
aceleración.Esto es:
Así que, el león acelera a una tasa de 6 m/s2 hasta que atraba al conejo y
consigueuna suculenta cena.
10. Un auto veloz esta viajando a una velocidad constante.El conductor ve una luz roja 300 m adelante, y
por lo tanto comienza a desacelerar a un ritmo de a = 6 m/s2. Tiene mucha suerte, debido a que el carro se
detiene exactamente donde el semáforo está. ¿Cuánto tiempo necesitó el auto para poderse detener? R=
10 s
Sabemos que la velocidad final es cero,la distancia recorridaes de 300 m, y la aceleración es de -6 m/sec2.
Podemos utilizar la Ecuación 6 de la lección,sustituir lasvaloresconocidos,y resolverla en términos del
tiempo en total que necesita para detenerse:
Así que, el tiempo que necesitó para detenerse fue 10 s