Question

. El tripulante de un globo aerostático, que sube verticalmente con velocidad constante de
magnitud 5.00 m/s, suelta un saco de arena cuando el globo está a 40 m sobre el suelo
(figura). Después de que se suelta, el saco está en caída libre. a) Calcule la posición y
velocidad del saco a 0.25 s y 1s después de soltarse. b) ¿Cuántos segundos tardará el
saco en chocar con el suelo después de soltarse? c) ¿Con qué rapidez chocará? d) ¿Qué
altura máxima alcanza el saco sobre el suelo? e) Dibuje las gráficas ay-t, vy-t y y-t para el
movimiento.

Answer 1

a) Posición y velocidad del saco para t = 0,25 s y t = 1 s

Al soltar el saco de arena ⇒ Vo = 0 m/s

Para t = 0,25 s

Vf = g*t

Vf = (9,8 m/s^2)*(0,25 s)

Vf = 2,45 m/s ⇒ rapidez del saco

Velocidad ⇒ V = - 2,45 j m/s

h = (1/2)*(g)*(t)^2

h = (1/2)*(9,8 m/s^2)*(0,25 s)^2

h = 0,31 m ⇒ lo que ha descendido en ese instante

Posición ⇒ y = 40 m - 0,31 m

y = 39,69 j m

Para t = 1 s

V = (9,8 m/s^2)*(1 s)

V = 9,8 ( - j ) m/s

h = (1/2)*(9,8 m/s^2)*(1 s)^2

h = 4,9 m

Posición ⇒ y = 40 m - 4,9 m

y = 35,1 j m

b) Tiempo que tarda el saco en impactar el suelo

Δh = (1/2)*(g)*(t)^2

40 m = (1/2)*(9,8 m/s^2)*(t)^2

t^2 = 8,16 s^2

t = 2,86 s ⇒ tiempo que tomaré el saco en llegar al suelo

c) Rapidez con la que chocará

Vf = g*t

Vf = (9,8 m/s^2)*(2,86 s)

Vf = 28 m/s ⇒ rapidez con la que choca al suelo

d) Altura max que alcanza el saco sobre el suelo

h = 40 m ⇒ puesto que la referencia es el suelo ( h = 0 m) y el saco se soltó desde una altura de 40 m

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Answer 2

El globo esta subiendo con una vo=5 ms entonces el saco tendra la misma velocidad pero negativa al caer

no se puede considerar la velocidad incial como cero en este caso