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PROBLEMAS BÁSICOS DE CAÍDA LIBRE

1. Una piedra se deja caer desde una altura de 20 m. ¿Cuánto tiempo tarda en llegar al suelo?

2. Una piedra se deja caer y tarda cinco segundos en llegar al suelo, ¿desde qué altura se soltó?

3. Una piedra se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 5 m/s. ¿Qué altura alcanza la piedra? ¿Cuánto tiempo tarda en llegar al punto másalto?

4. Una piedra se deja caer sobre un pozo con agua y a los 2 segundos se escucha el impacto de la piedra sobre el agua. ¿Cuál es la profun­didad del pozo?

5. Se deja caer una pelota de caucho desde una altura de 30 m. Si en el rebote pierde el 20% de la velocidad con la que cayó, entonces, ¿qué altura alcanza en el rebote?

6. El techo de un salón está a 3,75 m del piso. Un estudiantelanza una pelota verticalmente hacia arriba, estando la mano a 50 cm. del piso. ¿Con qué velocidad debe lanzar el estudiante la pelota para que no toque el techo?

7. Una piedra se deja caer desde una altura de 80 m y 2 segundos más tarde se lanza otra que alcanza la primera justo antes de tocar contra el suelo. ¿Con qué velocidad se lanzó la segunda piedra?

8. Una pelota se lanzaverticalmente hacia arriba con una velocidad de 30 m/s, al cabo de 2 segundos, ¿qué velocidad lleva la pelota?, ¿qué altura alcanza en ese momento?, ¿al cabo de cuánto tiempo se detiene la pelota para empezar a caer?
9. Si se lanza la pelota del ejercicio anterior en la Luna, ¿cuál es la diferencia de altura alcanzadas con relación a la Tierra? (Recuerda que en la Luna g = 1,67 m/s2.)

10. ¿Qué valor deaceleración debe tener un auto que parte del reposo en un camino recto, para tener la misma velocidad en el mismo tiempo que tendría un objeto que se dejó caer desde una altura de 20 m justo antes de tocar el suelo?

11. Un niño lanza una piedra verticalmente hacia arriba, 6 segundos después la recibe nueva­mente. ¿Qué altura alcanzó la piedra? ¿Con qué velocidad lanzó el niño la piedra?

12.Una persona que se encuentra en lo alto de un edificio lanza una pelota verticalmente hacia abajo con una velocidad de 30 m/s. Si la pelota llega a la base del edifico a los 12 segundos, ¿cuál es la altura del edificio?

13. Una persona en un helicóptero se eleva con velocidad constante de 5 m/s. Una vez en el aire, deja caer una pelota que tarda 10 según dos en llegar al suelo. ¿A qué altura seencuen­tra el helicóptero?



PROBLEMAS DE PROFUNDIZACIÓN

1. Una persona lanza una pelota verticalmente hacia arriba con una velocidad de 24 m/s y a los dos segundos lanza otra con la misma velocidad, ¿a qué altura se encuentran las dos pelotas?

2. En un ascensor se encuentra una persona que se mueve hacia arriba con velocidad constante de 6,0 m/s. Si la persona deja caer una moneda de sumano que esta a una altura de 1,15 m del piso del ascensor, ¿cuánto tiempo tarda la moneda en tocar el piso del ascensor?

3. Repite el ejercicio anterior pero ahora el ascensor lleva una aceleración uniforme de 3,5 m/s2 al momento de soltar la moneda.

4. Piensa que estás de pie, sobre una plataforma de observación, a 100 m sobre el nivel de la calle y dejas caer una piedra. Un amigo tuyoque está directamente debajo en la calle, lanza una piedra hacia arriba con una velocidad de 50 m/s, en el mismo instante en que tú soltaste la piedra. ¿A qué altura se chocan las dos piedras? ¿Al cabo de cuánto tiempo?

5. Sea m la masa de una piedra ligera y M la masa de otra piedra más pesada. Según Aristóteles la piedra de masa M debe caer primero al piso que la piedra m por ser más pesada.Galileo propuso la siguiente experiencia; se amarran las piedras ni y M con una cuerda y se dejan caer. Si el razonamiento de Aristóteles es correcto entonces las dos piedras se convierten en una sola, cuya masa es m + M, que debe caer más rápido que la sola piedra M. Pero Galileo dijo que la piedra de masa m por ser más lenta retardaría el movimiento de la otra piedra lo que haría que m + M...