MRU-MUA-Caida Libre

En un movimiento rectilíneo:

• El sistema se mueve sólo en la dirección x

• El sistema tiene velocidad constante

• El sistema tiene aceleración constante

• El sistema se mueve en línea recta, sin importar la dirección

En un movimiento rectilíneo, ¿es siempre la distancia total recorrida igual a la magnitud del vector desplazamiento?

• Verdadero, porque el vector desplazamiento es la distancia final menos la distancia inicial

• Falso, porque la distancia total recorrida es un vector

• Verdadero, porque el vector desplazamiento siempre coincide con el camino recorrido

• Falso, porque si el sistema se devuelve en su trayectoria, el vector desplazamiento tiene una longitud menor que la distancia total recorrida

La gráfica muestra la velocidad en función del tiempo de un objeto que ejecuta un movimiento rectilíneo. Se puede asegurar que:

• Tiene un MRU entre los 0 y los 4 segundos

• Cambia el sentido de movimiento desde los 8 hasta los 12 segundos

• La velocidad es negativa desde los 6 hasta los 9 segundos

• Tiene un MUA entre los 4 y 6 segundos

Answer explanation

En un movimiento rectilíneo, la velocidad siempre comparte la misma dirección que el movimiento del sistema. Durante el intervalo de tiempo propuesto, se observa que la velocidad pasa de tener valores positivos a valores negativos. Esto indica que la velocidad ha cambiado de signo, lo que a su vez sugiere un cambio en el sentido del movimiento del sistema.

En la figura, ¿como se halla el desplazamiento Δx del sistema?

• Se suman las áreas que encierra la curva

• Se requiere conocer primero la aceleración del sistema

• Se debe restar el área que se encuentra por debajo del eje horizontal del área que está por encima de dicho eje

• Se halla la pendiente de cada recta y se suman

Answer explanation

Es equivalente al área de la figura delimitada por la curva y el eje vertical, teniendo en cuenta que las secciones por debajo del eje contribuyen de manera negativa. Esto se debe a que corresponden a un periodo en el cual la partícula se encuentra retrocediendo.

¿Cómo se halla la distancia total recorrida por el sistema?

• Se debe restar el área que se encuentra por debajo del eje horizontal del área que está por encima de dicho eje

• Se toma el valor absoluto del desplazamiento Δx

• Se debe sumar el valor absoluto de cada área

• Se requiere conocer la velocidad y aceleración en cada tramo

Answer explanation

La distancia total recorrida no es igual al desplazamiento neto, ya que todos los desplazamientos, tanto de avance como de retroceso, contribuyen positivamente. Gráficamente, esto equivale a considerar todas las áreas como positivas.

Si se lanza un objeto como en la figura, la aceleración mientras sube se considera es:

• Depende de la fuerza de lanzamiento

• 9.8 m/s²

• -9.8 m/s²

Answer explanation

Es -9.8 m/s² ya que la única aceleración es la de la gravedad, que apunta siempre hacia abajo, y en este caso esa es la dirección que se definió negativa

Un automóvil acelera uniformemente desde el reposo con una aceleración de 2 m/s² durante 5 segundos. ¿Cuál es su velocidad final?

• 5 m/s

• 10 m/s

• 15 m/s

• 20 m/s

Answer explanation

En MRUA, la velocidad final se calcula usando la fórmula:
Velocidad final = velocidad inicial + (aceleración × tiempo)
Como parte del reposo, la velocidad inicial es 0, entonces:
Velocidad final = 0 + (2 m/s² × 5 s) = 10 m/s.

¿Qué ocurre con la velocidad de un objeto en caída libre, en ausencia de resistencia del aire?

• La velocidad se mantiene constante durante la caída.

• La velocidad disminuye gradualmente debido a la gravedad.

• La velocidad aumenta de manera constante debido a la aceleración de la gravedad.

• El objeto se detiene al alcanzar cierta altura.

Answer explanation

La aceleración dice el ritmo de cambio de la velocidad. Así, dado que en caída libre la aceleración es constante y de magnitud g, la velocidad cambia de manera constante.