Desde una altura de 100 metros se deja caer libremente un cuerpo
determinar: a) Velocidad con la que llega al suelo b) Velocidad a los 2 segundos c) altura a los 2 segundos d) el tiempo en llegar al suelo
Respuestas
a) V= √(Vo+2g.h), La Vo es cero
V= √(2(9,8m/seg^2).100m
V= √19,6m/seg^2.100m
V= √1960m^2/seg^2 (m.m=m^2, la raiz cuadrada simplica estos valores a m y seg ninguno queda elevado ^2)
V= 44,27m/seg
b) V= Vo+g.t (la Vo es cero)
V= 9,8m/seg^2.2seg (los segundos se cancelan, solo quedando uno)
V= 19,6m/seg
c)h= Vo.t+g.t^2/2 (Vo es cero)
h= 9,8m/seg^2.(2seg)^2
h= 9,8m/seg^2.4seg^2
h= 38,2m (los seg^2 se cancelan)
d) t= √2.100m/9,8m/seg^2
t= √200m/9,8m/seg^2
t= √20,40seg, los m se cancelan
t= 4,52seg
Respuesta:
a. g= 9.8 m/s² → v = 44.27 m/s²
g= 10 m/s² → v = 44.72 m/s²
b. g= 9.8 m/s² → v = 19.6 m/s
g= 10 m/s² → v = 20 m/s
c. g= 9.8 m/s² → h = 80.4 m
g= 10 m/s² → h = 80 m
d. g= 9.8 m/s² → t = 4.5 s
g= 10 m/s² → t = 4.5 s
Explicación:
¡Hola! Se trata de un ejercicio de Caída Libre, donde tenemos como datos:
- Aceleración de la gravedad → g= 9.8 m/s²
- Altura inicial → h₀ = 100 m
- Velocidad inicial→ v₀ = 0 (El cuerpo se deja caer.)
a) Velocidad con la que llega al suelo:
Usamos la ecuación:
v² = v₀² + 2gh
v² = 2gh
v² = 2(9.8 m/s²)(100 m)
v² = 1960 m²/s²
v = √(1960 m²/s²)
v = 44.27 m/s
*. Si usamos g= 10 m/s² obtenemos:
v² = 2(10 m/s²)(100 m)
v² = 2000 m²/s²
v = √(2000 m²/s²)
v = 44.72 m/s
b) Velocidad a los 2 segundos
La velocidad está dada por la ecuación:
v = v₀ + gt
Sustituyendo valores:
v =0 + (9.8 m/s²)(2 s)
v = 19.6 m/s²
*. Si usamos g= 10 m/s² obtenemos:
v =0 + (10 m/s²)(2 s)
v = 20 m/s²
c) altura a los 2 segundos
La altura en caída libre está dada por:
h = h₀ - gt²/2
Sustituyendo valores:
h = 100m - (9.8 m/s²)(2 s)²/2
h = 100m - 19.6 m
h = 80.4 m
*. Si usamos g= 10 m/s² obtenemos:
h = 100 m - (10 m/s²)(2 s)²/2
h = 100 m - 20 m
h = 80 m
d-. el tiempo en llegar al suelo
El tiempo total cuando el cuerpo llega al suelo se calcula despejando t en la ecuación de altura para cuando h = 0. Esto es:
h = h₀ - gt²/2
0 = h₀ - gt²/2
gt²/2 = h₀
t = √(2h₀/g)
Sustituyendo y evaluando:
t = √(2(100 m)/(9.8 m/s²))
t = 4.5 s → Tiempo total
*. Si usamos g= 10 m/s² obtenemos:
t = √(2(100 m)/(10 m/s²))
t = 4.5 s
*Nota.
Si pidieran el cuerpo restante que le queda, se sabe que ya han transcurrido 2 s, el tiempo que le falta por caer antes de llegar al suelo es 4.5 s - 2 s = 1.5 s.