SOLUCIÓN DE EJERCICIOS
FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA – SERWAY
SOLUCIÓN PROBLEMA 19 CAPÍTULO 2 FÍSICA SERWAY
19. Considere una porción de aire en un tubo recto que se mueve con una aceleración constante de -4.00 m/s2 y tiene una velocidad de 13.0 m/s a las 10:05:00 a.m., en cierta fecha. a) ¿Cuál es su velocidad a las 10:05:01 a.m.? b) ¿A las 10:05:02 a.m.? c) ¿A las 10:05:02.5 a.m.? d) ¿A las 10:05:04 a.m.? e) ¿A las 10:04:59 a.m.? f) Describa la forma de una gráfica de velocidad en función del tiempo para esta porción de aire. g) Argumente a favor o en contra del enunciado “conocer un solo valor de la aceleración constante de un objeto es como conocer toda una lista de valores para su velocidad”.
Solución:
Paso 1/9
SOLUCIÓN:
- Aceleración constante (
) del paquete:
- Velocidad inicial () del paquete: a las 10:05:00 a.m.
Paso 2/9
(a) En esta parte, debemos calcular la velocidad del paquete en el tiempo 10:05:01 a.m.
- Intervalo de tiempo ()
La velocidad del paquete en este momento se calcula como:
Por lo tanto, la velocidad del paquete a las 10:05:01 a.m. es .
Paso 3/9
(b) En esta parte, debemos calcular la velocidad del paquete en el tiempo 10:05:02 a.m.
- Intervalo de tiempo (
)
La velocidad del paquete en este momento se calcula como:
Por lo tanto, la velocidad del paquete a las 10:05:02 a.m. es .
Paso 4/9
(c) En esta parte, debemos calcular la velocidad del paquete en el tiempo 10:05:02.5 a.m.
- Intervalo de tiempo (
)
La velocidad del paquete en este momento se calcula como:
Por lo tanto, la velocidad del paquete a las 10:05:02.5 a.m. es .
Paso 5/9
(d) En esta parte, debemos calcular la velocidad del paquete en el tiempo 10:05:04 a.m.
- Intervalo de tiempo ()
La velocidad del paquete en este momento se calcula como:
Por lo tanto, la velocidad del paquete a las 10:05:04 a.m. es .
Paso 8/9
Al trazar el gráfico de las velocidades (
) del periodo versus el tiempo, el gráfico es como se muestra a continuación:
Paso 9/9
(g) Solo si conocemos la velocidad de la partícula en un instante de tiempo, conocer su aceleración nos dice su velocidad en cualquier otro instante de tiempo, siempre y cuando la aceleración de la partícula sea constante.
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