ejercicio de física de caída libre

Ejercicios de física sobre caída libre
1. Desde el techo de un edificio se deja caer una piedra hacia abajo y se oye el ruido del impacto contra el suelo 3 s después. Sin tomar en cuenta laresistencia del aire, ni el tiempo que demoró el sonido en llegar al oído, encuentre:
a) La altura del edificio.
b) La velocidad de la piedra al llegar al suelo.
\s
a) Para determinar la altura, éstaviene expresada como el valor absoluto o magnitud del desplazamiento o cambio de posición, es decir:

Por lo que es necesario conocer la posición final (y).
Observando los datos contenidos en eldibujo y las ecuaciones de movimiento, ésta la encontramos a partir de la ecuación:

Sustituyendo datos:


La altura del edificio se determina tomando el valor absoluto del desplazamiento, esto es:b) La velocidad se determina a partir de la ecuación:

Sustituyendo datos


Velocidad con que llega la piedra al suelo, donde el signo negativo indica que lapiedra va hacia abajo en su movimiento.
2. Un muchacho de pie en la orilla superior de un edificio, lanza una bola hacia arriba con rapidez de 30 m/s.
a) ¿Cuánto tarda en llegar a su punto más alto?b) ¿Cuánto tarda en regresar al nivel desde donde se lanzó?
c) ¿A qué altura se eleva?
d) ¿Dónde se encontrará después de 4 s? ¿Irá hacia arriba o hacia abajo?
\s
DATOS:Planteamiento
y0 = 0 ma) cuando v = 0
t0 = 0 s v0 = 30 m/s
y = ?t = ?
v = 0 m/s Ecuación
v = v0 - gtDespejando tiempo:


b) cuando y0 = y = 0
v0 = 30 m/s
Ecuación:




c) y = ? Cuando t = 3.058 s
v0= 30 m/s
Ecuación


d) y = ? cuando t = 4 s
Ecuación:


Como se podrá observar del resultado anterior, la pelota se encuentra por encima de su cabeza, sin embargo, ésta puede ir subiendo obajando. Si nos fijamos en el tiempo que tardó en subir (3.058 s), se puede deducir que después de 4 s la pelota irá en bajada. Pero existe una manera más formal de demostrar que la pelota va de...