Caida Libre

PROBLEMAS RESUELTOS SOBRE CAIDA LIBRE

Erving Quintero Gil Ing. Electromecánico Bucaramanga – Colombia 2010

Para cualquier inquietud o consulta escribir a: quintere@hotmail.com quintere@gmail.com quintere2006@yahoo.com

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Problema 2.40 Edición sexta de serway Una pelota de golf se suelta desde el reposo del techo de un edificio muy alto. Despreciando la resistencia del aire, calcule(a) la posición y (b) la velocidad de la pelota después de 1 seg, 2 seg. y 3 seg. t1 = 1 seg
0

V0 = 0

a = 9,8 m/seg2

Vf = V0 + a t Vf = a t Vf = 9,8 m/seg2 * 1 seg = 9,8 m/seg Vf = 9,8 m/seg

Y1 = 4,9 m

t1 = 1 seg

Y2 = 19,6 m

t2 = 2 seg

1 (V0 + Vf ) t 1 2 1 1 m Y1 = ( Vf ) t 1 = * 9,8 * 1seg 2 2 seg Y1 =
Y1 = 4,9 m t2 = 2 seg
0

Y3 = 44,1 m t3 = 3 seg

V0 = 0

a = 9,8m/seg2

Vf = V0 + a t Vf = a t Vf = 9,8 m/seg2 * 2 seg = 19,6 m/seg Vf = 19,6 m/seg

Y2 =

1 (V0 + Vf ) t 2 2 1 1 m Y2 = ( Vf ) t 2 = * 19,6 * 2 seg 2 2 seg

Y2 = 19,6 m t3 = 3 seg
0

V0 = 0

a = 9,8 m/seg2

Vf = V0 + a t Vf = a t Vf = 9,8 m/seg2 *3 seg = 29,4 m/seg Vf = 29,4 m/seg

Y3 =

1 (V0 + Vf ) t 3 2 1 1 m Y3 = ( Vf ) t 3 = * 29,4 * 3seg 2 2 seg

2

Y3 = 44,1 mProblema 2.43 serway sexta edición; Problema 2.47 Edición cuarta de serway Una estudiante lanza un llavero verticalmente hacia arriba a su hermana del club femenino de estudiantes, que esta en una ventana 4 m arriba. Las llaves son atrapadas 1.5 seg. después por el brazo extendido de la hermana. (a) Con que velocidad inicial fueron lanzadas las llaves? (b) Cual era la velocidad de las llaves justoantes que fueran atrapadas? Con que velocidad inicial fueron lanzadas las llaves? a = 9,8 m/seg2 h=4m t = 1,5 seg V0 = ?

h = V0 * t +

1 *g*t2 2 1 4 = V0 * 1,5 - * 9,8 * 1,5 2 2

4 = 1,5 V0 – 11,025 4 + 11,025 = 1,5 V0 15,025 = 1,5 V0

V0 =

15,025 m = 10 1,5 seg

V0 = 10 m/seg Cual era la velocidad de las llaves justo antes que fueran atrapadas? V0 = 10 m/seg a = 9,8 m/seg2 t = 1,5 segVf = V0 - a t Vf = 10 – 9,8 * 1,5 Vf = 10 – 14,7 Vf = - 4,7 m/seg Problema 2.45 Edición cuarta de serway Se informó que una mujer cayó 144 pies desde el piso 17 de un edificio, aterrizando sobre una caja de ventilador metálica, la cual sumió hasta una profundidad de 18 pulg. Sólo sufrió lesiones menores. Ignore la resistencia del aire y calcule a) la velocidad de la mujer exactamente antes dechocar con el ventilador, b) su aceleración promedio mientras está en contacto con la caja, y c) el tiempo que tarda en sumir la caja. y = altura del edificio = 144 pies a = 32 pies/seg2 Cuando llega al piso es la velocidad final de ese movimiento y es a la vez la velocidad inicial cuando entra en contacto con la caja. Cuando se cae del edificio la velocidad inicial es cero El signo es (+) por que elmovimiento es acelerado, es decir el cuerpo va aumentando la velocidad
0

2 V 2 = V0 + 2 a y f V2 = 2 a y f

3

Vf =

2 a y = 2 * 32

pies2 pies *144 pies = 9216 seg 2 seg 2

Vf = 96 pies/seg es la velocidad de llegada a la caja

b) su aceleración promedio mientras está en contacto con la caja, Cuando llega al piso es la velocidad final de ese movimiento y es a la vez la velocidadinicial cuando entra en contacto con la caja. y = altura que se deforma la caja = 18 pulgadas. a = 32 pies/seg2
y = 18 pulg * 1 pie = 1,5 pies 12 pulg

El signo es (-) por que el movimiento es retardado, es decir el cuerpo va perdiendo velocidad hasta que sea cero.
0

2 Vf2 = V0 - 2 a y

2 V0 = 2 a y
2 ⎛ pies ⎞ ⎜ ⎟ 2 ⎜ 96 V seg ⎟ ⎠ = 9216 pies a= 0 = ⎝ 2y 2 *1,5 pies 3 seg 2

a = 3072pies/seg2

c) el tiempo que tarda en sumir la caja. La velocidad final es cero
0

Vf = V0 - a t

a * t = v0
v t= 0 = a pies seg = 0,031 seg pies 3072 seg 2 96

t = 0,031 seg. Problema 2.45 serway sexta edición En Mostar, Bosnia, la prueba máxima del valor de un joven era saltar de un puente de 400 años de antigüedad (ahora destruido) hacia el rio Neretva, 23 m abajo del puente. (a)...