Question

Una competencia de clavados desde una plataforma (10 m), una persona de 62 kg se deja caer. Calcule la fuerza media que ejerce el agua si la clavadista se detiene en 2.5 m.

Answer 1

Respuesta:

3038N

Explicación:

Primero hay que encontrar la velocidad con la que toca el agua

$V_{f} ^{2} = V_{o} ^{2} +2gh$

sustituyendo datos

$V_{f} = 14 \frac{m}{s}$

Ahora encontramos la aceleración que hace el agua hasta detenerse Vf = 0

por esta razón tomas la aceleración negativa, tu Vo = 14m/s con los que entra al agua, y esta otra h = 2.5m a los cuales se hunde el clavadista

$V_{f} ^{2} = V_{o} ^{2} - 2ah$

$0 = V_{o} ^{2} - 2ah$

Sustituyendo valores y despejando

$a = \frac{V_{o}^{2} }{2h} = \frac{14^{2} }{2*2.5} = 39.2 \frac{m}{s}$

Haces diagrama de cuerpo libre del clavadista y aplicas sumatoria de fuerzas en Y

F$F_{agua} - W_{clavadista} = ma$

$F_{agua} = W_{clavadista} + ma$

Sustituyendo datos

$F_{agua} = 62(39.2) + 62(9.8) = 3038 N$

Answer 2

Si la clavadista se detiene en 2,5m la fuerza media que ejerce el agua es de 3038 N

Datos

h: 10m

m: 65 kg

g: 9,8 m/s

Para el desarrollo del presente ejercicio utilizaremos las fórmulas del movimiento vertical de caída libre

                       

                          cuando no mencionan:

$V=g.t$                            altura

$V = \sqrt{2g . h}$                      tiempo

$h=\frac{g.t^{2} }{2}$                          velocidad

En este caso, usaremos la segunda fórmula utilizando los datos que tenemos.

$V = \sqrt{2g . h}\\V = \sqrt{2(9,8) . (10)}\\V= 14 m/s$

Luego hallamos aceleración de la clavadista en 2.5m.

Nota: En caída libre todos los cuerpos tienen una aceleración dirigida hacia abajo por la gravedad cuyo valor en la Tierra es de 9,8m/s.

$Vf^{2} = Vo^{2} - 2.a.h$   En este caso, la aceleración es negativa porque es la que hace detener a la clavadista y la altura es negativa porque son los metros que se sumerge la clavadista en el agua.

$0^{2} = (14)^{2} - (2).a.(2,5)\\\\(2).a.(2,5)= (14)^{2} \\5.a = 196\\a=\frac{196}{5}\\a= 39,2$

Sumatoria de fuerzas

Fagua - Wclavadista = m.a   (Para hallar esta ecuación debes realizar la grafica de la clavadista) Imagen adjunta al final.

Fagua = m.a + Wclavadista    

Fagua = (62).(39,2) + (62).(9,8)

Fagua = 3038 N

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