Saltar al contenido
Aprobar es fácil

Física y Química · 4.º ESO · Problemas resueltos

Problemas resueltos de MRUA

En esta página
  1. Problema 1: De 0 a 100 en 8 segundos
  2. Problema 2: Un coche que frena
  3. Problema 3: Distancia de detención
  4. Problema 4: Leer una gráfica v–t
  5. Problema 5: Longitud de una pista de despegue
  6. Problema 6: El coche alcanza a la moto

Lista de comprobación antes de cada problema: unidades en m y s, signo de la aceleración (negativo si frena y avanza en sentido positivo) y elegir la ecuación según qué magnitud no aparece.

Problema 1: De 0 a 100 en 8 segundos★☆☆

Un coche pasa de 0 a 100 km/h en 8 s. Calcula su aceleración y la distancia que recorre en ese tiempo.

Solución

100/3,6=27,8 m/s100/3{,}6 = 27{,}8\un{m/s}. Parte del reposo, v0=0v_0 = 0:

a=v−v0t=27,8−08=3,47 m/s2a = \frac{v - v_0}{t} = \frac{27{,}8 - 0}{8} = 3{,}47\un{m/s^2}

Δx=v0 t+12 a t2=0+12⋅3,47⋅82=111 m\Delta x = v_0\,t + \tfrac12\,a\,t^2 = 0 + \tfrac12\cdot3{,}47\cdot8^2 = 111\un{m}

Problema 2: Un coche que frena★★☆

Un coche circula a 72 km/h y frena con una deceleración de 5 m/s25\un{m/s^2} hasta pararse. ¿Cuánto tarda y qué distancia recorre frenando?

Solución

v0=72/3,6=20 m/sv_0 = 72/3{,}6 = 20\un{m/s}. Frena, así que a=−5 m/s2a = -5\un{m/s^2}. Al pararse, v=0v = 0:

0=20−5 t  ⇒  t=4 s0 = 20 - 5\,t \;\Rightarrow\; t = 4\un{s}

Δx=20⋅4−12⋅5⋅42=80−40=40 m\Delta x = 20\cdot4 - \tfrac12\cdot5\cdot4^2 = 80 - 40 = 40\un{m}

Problema 3: Distancia de detención★★☆

Un conductor va a 90 km/h y ve un obstáculo. Tarda 0,8 s en reaccionar, durante los cuales sigue a la misma velocidad, y después frena con a=−6 m/s2a = -6\un{m/s^2}. Calcula la distancia que recorre mientras reacciona, la que recorre frenando y la distancia total de detención.

Solución

v0=90/3,6=25 m/sv_0 = 90/3{,}6 = 25\un{m/s}. El movimiento tiene dos tramos, y cada uno se trata por separado.

Reacción (MRU): Δx1=25⋅0,8=20 m\Delta x_1 = 25\cdot0{,}8 = 20\un{m}.

Frenada (MRUA): no conocemos el tiempo y no nos lo piden, así que usamos la ecuación sin tiempo:

02−252=2 (−6) Δx2  ⇒  Δx2=62512=52,1 m0^2 - 25^2 = 2\,(-6)\,\Delta x_2 \;\Rightarrow\; \Delta x_2 = \frac{625}{12} = 52{,}1\un{m}

Total: 20+52,1=72,1 m20 + 52{,}1 = 72{,}1\un{m}.

Mirar el móvil durante solo 1 s más a esta velocidad añade 25 m sin frenar.

Problema 4: Leer una gráfica v–t★★☆

La gráfica muestra la velocidad de un ciclista. Calcula la aceleración en cada tramo (A, B y C) y la distancia total recorrida.

Velocidad del ciclista.

Solución razonada en el pack PDF de la unidad. Incluye este y todos los problemas resueltos paso a paso, la chuleta y el examen tipo.

Ver el pack
Problema 5: Longitud de una pista de despegue★☆☆

Un avión necesita alcanzar 80 m/s80\un{m/s} para despegar y acelera a 4 m/s24\un{m/s^2} desde el reposo. ¿Qué longitud mínima debe tener la pista? ¿Cuánto tarda en despegar?

Solución

Nos piden la distancia y no conocemos el tiempo, así que usamos la ecuación sin tiempo:

802−02=2⋅4⋅Δx  ⇒  Δx=64008=800 m80^2 - 0^2 = 2\cdot4\cdot\Delta x \;\Rightarrow\; \Delta x = \frac{6400}{8} = 800\un{m}

80=0+4 t  ⇒  t=20 s80 = 0 + 4\,t \;\Rightarrow\; t = 20\un{s}

Problema 6: El coche alcanza a la moto★★★

Un coche está parado en un semáforo. Justo cuando se pone en verde y arranca con a=2 m/s2a = 2\un{m/s^2}, le adelanta una moto a 54 km/h constantes. ¿Cuándo y dónde alcanza el coche a la moto? ¿Qué velocidad lleva entonces el coche?

Solución razonada en el pack PDF de la unidad. Incluye este y todos los problemas resueltos paso a paso, la chuleta y el examen tipo.

Ver el pack