Ejercicios para resolver física
1. Se observa que un objeto cae de un 10° piso de un edificio, la misma llega al suelo luego de 1,6s, ¿cuál fue la velocidad inicial? ¿Es posible saber la aceleración de la gravedad si se supone que el cuerpo se soltó? ¿Cuál seria su valor?
2. Se quiere tirar un proyectil de tal forma que llegue a superar los 100m de altura, ¿cuál es la velocidad necesaria para alcanzar la altura?
3. Una persona tira una pelota al techo. El mismo mide 18m de alto y hace dos intentos en el primero le imprime una velocidad v=15m/s, mientras que en el segundo cronometra el tiempo total en que la pelota esta en el aire siendo 5 s, (¿A) alcanza el techo en ambos intentos? (¿B) Si la pelota pesa 9,8 N cuales son las aceleraciones que experimenta la pelota en su trayecto y cuanto valen? (¿C) Si ahora suponemos que el viento realiza una fuerza de frenado de 2,5 N alcanza el techo? (¿D) Cuánto es el trabajo realizado por cada fuerza (considerar la fuerza de frenado también) en el trayecto de la pelota? (E) si la persona solo supiera como calcular trabajo y energías ¿podría saber si la pelota alcanza el techo?
Martin Martin!
1) Faltan datos, deberían decirnos cual es la altura de cada piso par poder hacer los cálculos.
Supongamos que cada piso tiene 3m de altura con lo cual se lanza el objeto desde 30 m.
El espacio recorrido es
s = (1/2)gt^2 + Vo·t
30 = (1/2)9.8·(1.6)^2 + Vo·(1.6)
30 = 4.9 · 2.56 + 1.6Vo
30 = 12.544 + 1.6Vo
1.6Vo = 30 - 12.544 = 17.456
Vo = 17.456 / 1.6 = 10.91 m/s
Para saber la aceleración de la gravedad si se soltó es preciso saber igual que antes la altura.
Entonces la fórmula sería
s = (1/2)gt^2
g = 2s / t^2
pero si se soltó de 30 m va a salir un valor absurdo para la gravedad
g = 2·30 / (1.6)^2 = 60/ 2.56 = 23.4375 m/s^2
A no ser que sea en otro planeta.
2)
Si la cuarta ecuación te suena a chino como a mí que no la he visto nunca, puedes hacerlo así:
Para un determinado tiempo t la velocidad debe ser 0 y el espacio 100m. Notemos que g no es 9.8, es -9.8 ya que es una fuerza es hacia abajo. Las fórmulas son:
V = -9.8t + Vo
s = -(1/2)9.8t^2 + Vo·t
Sustituyendo los datos del ejercicio son
0 = -9.8t + Vo
100 = -4.9t + Vot
Despejamos t en la primera ecuación
t = Vo / 9.8
y lo sustituimos en la segunda
100 = -4.9 · Vo^2/9.8^2 + Vo·Vo/9.8
100 = (- 4.9Vo^2 + 9.8Vo^2) / 9.8^2
100 · 9.8^2 = 4.9Vo^2
9604 = 4.9 Vo^2
Vo^2 = 9604/4.9 = 1960
Vo = 44.27188724
La diferencia con la otra respuesta es porque se equivocó al hacer la multiplicación.
Y eso es todo, epsero que te sirva y lo hayas entendido.
¡Gracias valero! Con respecto a los datos en el libro de ejercicios que nos dieron esta tal cual así como la escribí en la semana nos corrigen así que ahí veremos bien! Gracias por tu respuesta y tu tiempo!
1 respuesta más de otro experto
- Según la 2ª ec. a = (vf-vo)/t . .----> 9'81 m/s^2 = (vf - 0)/ 1'6s
multiplicando x 1'6s ---> 15'7 m/s = Vf ... como no dan la altura del edificio,,, solo podemos calcular la vel. Final suponiendo que se soltó.
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- la velocidad final: vf = 0... cuando llega a lo más alto
Según la 4ª ecuación: vf^2 = vo^2 + 2.a.e ,,, a = -g (decelera.. movimiento contrario a la ac.)
..entonces 0 = vo^2 - 2.9'8.100m ---> vo^2 = 1980 ... haciendo la raiz,, vo = raiz 1980,, vo = 44'5 m/s
Saludos
¡Gracias jose! La verdad que me sirve muchísimo tu ayuda!
... El resultado vo^2 = 1980 .. es en realidad 1860,, no fue error de multiplicar, si no de pasar datos (cosa que suele pasar en ocasiones),,, por lo que vo=44'3 m/s
- Por otro lado,,, para ilustraros en el campo de la física y así no os suene a chino, decir que la 4ª ecuación, viene de igualar energías en estado final e inicial (aunque se puede demostrar de otra forma):
si multiplicamos la igualdad x 1/2.m ----> Ecinet.final = Epot.inic + Ecinet. inicial