La altura de un bus es de 3m y marcha por una pista horizontal con una rapidez de 10m/s, al frenar en seco un bulto que iba en el techo del bus se
desprende llegando a la pista con rapidez “V”. Hállese “V”, desprecie el rozamiento con el aire. (g=10m/s2
)
a)
10
m/s b) 2
10
m/s c) 4
10
m/s
d) 6
10
m/s e) 8
10
m/
Respuestas
Respuesta:
La respuesta es 90m/s
Explicación:
Datos
t=9s
g=10m/s2
Vf=?
Fórmula
Vf=g*t
Solución
Vf=10m/s2*9s
Vf=90m/s (s con s2 se simplifica y queda s por eso es que queda 90m/s)
La velocidad final del bulto, al tocar el suelo, es de 4√10 m/s. Opción c)
Explicación:
Para este problema consideremos que:
- Subíndice 1 es el punto inicial.
- Subíndice 2 es el punto final.
Para resolver este problemas haremos un balance de energía considerando que la energía mecánica siempre se mantiene, entonces:
Em₁ = Em₂
Desarrollamos la energía mecánica inicial y final que se componen de energía cinética y potencial, entonces:
Ep₂ + Ec₂ = Ep₁ + Ec₁
Como el bulto llega al suelo podemos decir que en este momento no hay energía potencial (Ep₂ = 0), entonces:
Ec₂ = Ep₁ + Ec₁
Desarrollamos las energías y tenemos:
(1/2)·m·V²₂ = m·g·h₁ + (1/2)·m·V²₁
Simplificamos la masa y tenemos:
(1/2)·V²₂ = g·h₁ + (1/2)·V²₁
Entonces, sustituimos datos y despejamos V₂ que es la velocidad final.
(1/2)·V²₂ = (10 m/s²)·( 3 m) + (1/2)·(10 m/s)²
(1/2)·V²₂ = 30 m²/s² + 50 m²/s²
(1/2)·V²₂ = 80 m²/s²
V²₂ = 160 m²/s²
V₂ = √(160 m²/s²)
V₂ = 4√10 m/s
Por tanto, la velocidad final del bulto, al tocar el suelo, es de 4√10 m/s.
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