Question

1. Desde una altura de 150m se deja caer un cuerpo libremente: calcular.
a) rapidez al cabo de 2 s.
b) rapidez cuando haya descendido 80m
c) tiempo que tarda en llegar al suelo.
d) Los metros que ha descendido cuando la rapidez es de 40m/s.

por fa lo necesito con procedimiento ​

Answer 1

Hola!

Algunas cosas que hay que tener en cuenta en caída libre es, la velocidad con la que inicia es equivalente a cero (se suelta), además la gravedad está a favor de la caída.

Comenzamos!

a) rapidez al cabo de 2 s.

- En el problema ya se mencionó de la altura total que es 150m, además que la velocidad con la que inicia es cero, y la gravedad es aprox. 9,8m/s² en la tierra.

Entonces para hallar la rapidez en ese tiempo (sin considerar la altura), aplicamos la siguiente ecuación:

Vf = Vi + gt

Vf = 0 + (9,8m/s²)(2s)

Vf = 19,6m/s

b) rapidez cuando haya descendido 80m

- En este punto, hay que saber que los datos fijos, son la velocidad inicial (Vi=0), la gravedad (g=9,8m/s²) y la altura total (h= 150m), pero en este caso h = 80m. entonces, conociendo esos datos, la ecuación a usar (sin considerar el tiempo) es:

Vf² = Vi² +2gh

Vf² = 0² + 2(9,8m/s²)(80m)

Vf² = 1.568m²/s²

Vf = √(1.568m²/s²)

Vf = 39,59m/s

c) tiempo que tarda en llegar al suelo.

- Ojo, al llegar al suelo, tendría que descender la altura total que es 150m, luego, teniendo la gravedad (9,8m/s²) y la velocidad inicial (Vi=0) Reemplaza en la siguiente ecuación, sin tomar en cuenta a la Vf:

h = Vi×t + 1/2gt²

150m = 1/2(9,8m/s²)t²

150m/4,9m/s² = t²

t = √( 30,612s²)

t = 5,53s

d) Los metros que ha descendido cuando la rapidez es de 40m/s.

- Sabiendo la gravedad, la velocidad inicial, y la velocidad final es más que suficiente para hallar la altura, Aplicamos la ecuación independiente del tiempo:

Vf² = Vi² + 2gh

(40m/s)² = 0² + 2(9,8m/s²)h

1.600m²/s² =( 19,6m/s²)h

h = (1.600m²/s²)/(19,6m/s²)

h = 81,63m

Saludos!