Sobre una mesa de 3 ft de altura rueda una pelota a 2 ft/s y cae al piso. Sabiendo que el coeficiente de restitucion entre la pelota y el piso es 0.9 , calcule la distancia (b) de la mesa al piso en que la pelota cae, y la distancia (c) en la que da el segundo rebote.
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Respuestas
Respuesta:
c = 1.554 pies
Explicación:
Sobre una mesa de 3 ft de altura rueda una pelota a 2 ft/s y cae al piso. Sabiendo que el coeficiente de restitución entre la pelota y el piso es 0.9, calcule la distancia (b) de la mesa al piso en que la pelota cae, y la distancia (c) en la que da el segundo rebote.
1. calcular la distancia (b) de la mesa al piso en que la pelota cae y queda sujeta a la sola acción de su peso.
ΣFy = m · ay
-m · g = m · ay
ay = 32.2
Vy = - 32.2t pie
y = 3 – 16 1 t²
ax = 0
Vx = 2 pies
x = 2t
la pelota al llegar al suelo x = b - y = 0
sustituir en la ecuación:
y = 3 – 16 1 t²
0 = 3 – 16 · 1 t²
16· 1 t² = 3
t² = 3/16
t = √3/16
b = 2 (√3/16)
b = 0.866 pies
Al rebotar, la componente horizontal de la velocidad no se altera. Las verticales cambian a causa del impacto:
( V₁y – Vs) = Vs – V₂y donde Vs = es la velocidad del suelo, es nula.
V₁y = 0.9 = V₂y
V₁y = -32.2 · (√3/16)
V₁y = -13.94
V₂y = 0.9 (-13.94)
V₂y = -12.51 pie
la pelota vuelve a quedar sujeta a la sola acción de su peso, y las ecuaciones quedan:
ay = - 32.2
Vy = 12.51 – 32.2t
y = 12.51t – 16.1t²
ax = 0
Vx = 2
x = 2t (x = 0 punto del rebote)
La pelota vuelve a llegar al suelo si y = 0, x = c
0 = 12.51t – 16.1t²
0 = 12.51 – 16.1t despejar t
t = 12.51 / 16.1
Sustituir en c
c = 2 (12.51 / 16.1)
c = 1.554 pies
La distancia a la cual cae la pelota en su primer rebote es
b = 0.864 ft
y la distancia que recorrer tras su primer y caer por segunda vez al suelo
c = 1.386 ft
Explicación:
Datos del problema:
- h = 3ft
- Vo = 2ft/s
- c = 0.9
Y = h + Vyt - gt²/2
0 = 3ft + 0 - 32.2ft/s²t²/2
t = √-2*3ft/-32.2ft/s²
t = 0.432 s
X = Vxt
X = (2ft/s)*0.432 s
X = b = 0.864 ft
La velocidad con la que cae la bola es de
V = Vx + Vy
Vy = √2gh
Vy = √2*32.2ft/s²*3ft
Vy = 13.9 ft/s
Vx = 2ft/s
Coeficiente de restitucion
e = Vfy/Voy
Vfy = eVoy
Vfy = 0.9*13.9ft/s
Vfy = 12.51 ft/s
e = Vfx/Vox
Vfx = eVox
Vfx = 0.9*2ft/s
Vfx = 1.8 ft/s
Alcance "c"
Y = Vyt - gt²/2
0 = 12.51ft/s*t - 32.2ft/s²t²/2
t = 0.77s
c = Vxt
X = c = (1.8ft/s)*0.77 s
X = c = 1.386 ft