Resolver problemas de caida libre

Contenidos
  1. Problemas y soluciones de física de la caída libre
    1. Fórmula de caída libre
    2. 5 ejemplo de movimiento de caída libre
    3. Problemas de caída libre hoja de ejercicios física clave de respuestas

Problemas y soluciones de física de la caída libre

Problemas de física con solucionesMovimiento de caída libre: Tutoriales con Ejemplos y SolucionesSe presentan problemas sobre el movimiento de caída libre junto con soluciones detalladas.Problema 1:Desde el reposo, un coche aceleró a 8 m/s2 durante 10 segundos.a) ¿Cuál es la posición del coche al final de los 10 segundos?b) ¿Cuál es la velocidad del coche al final de los 10 segundos?

Solución al problema 1Problema 2:Con una velocidad inicial de 20 km/h, un coche acelera a 8 m/s2 durante 10 segundos.a) ¿Cuál es la posición del coche al final de los 10 segundos?b) ¿Cuál es la velocidad del coche al final de los 10 segundos?

Solución del problema 2Problema 3:Un coche acelera uniformemente de 0 a 72 km/h en 11,5 segundos.a) ¿Cuál es la aceleración del coche en m/s2?b) ¿Cuál es la posición del coche cuando alcanza la velocidad de 72 km/h?

Solución al problema 3Problema 4:Un objeto es arrojado directamente desde lo alto de un edificio a una velocidad de 20 m/s. Golpea el suelo con una velocidad de 20 m/s. Llega al suelo con una velocidad de 40 m/s.a) ¿Qué altura tiene el edificio?b) ¿Cuánto tiempo estuvo el objeto en el aire?

Fórmula de caída libre

1. Una roca se deja caer desde el tejado de un garaje desde el reposo. El tejado está a 6,0 m del suelo.a. (fácil) Determine cuánto tarda la roca en chocar contra el suelo.y - yo = vot + ½at2-6 - 0 = 0 + ½(-9,8)t2t = 1,1 sb. (fácil) Determine la velocidad de la roca al chocar contra el suelo.v = vo + atv = 0 + (-9,8)(1,1)v = -10,8 m/sc. (moderado) Una segunda roca es proyectada en línea recta hacia arriba desde el nivel del suelo en el momento en que se soltó la primera roca. Esta segunda roca tenía una velocidad inicial hacia arriba de +6,0 m/s. ¿Cuánto tardará esta segunda roca en alcanzar la altura máxima?v = vo + atA la altura máxima v = 00 = 6 + (-9,8)tt = 0,61 sd. (difícil) ¿En qué momento después de soltarse las dos rocas tendrán la misma altura? y1 - yo,1 = vo,1t + ½at2 Y y2 - y0,2 = vo,2 t + ½at2Cuando y1 = y2 ... yo,1 + vo,1t + ½at2 = y0,2 + vo,2 t + ½at20 + 0 + (-4,9)t2 = -6 + 6t + (-4,9)t26 = 6tt = 1s

2. (moderado) Un proyectil es lanzado hacia arriba a 189 m/s desde una altura de 20 m del suelo. ¿Cuánto tardará el proyectil en llegar al nivel del suelo? y - yo = vot + ½at20 - 20 = 189t - 4.9t2 4.9t2 - 189t - 20 = 0Utiliza la ecuación cuadrática:t = {38.7s, -0.1 s}La raíz que tiene sentido físico es t = 38.7 s

5 ejemplo de movimiento de caída libre

El examen de los cuerpos en caída libre se remonta a los tiempos de Aristóteles. En aquella época, Aristóteles creía que los objetos más masivos caían más rápido que los menos masivos. Creía esto en gran parte debido al hecho de que al examinar una roca y una pluma que caen desde la misma altura está claro que la roca golpea primero el suelo. Un examen más detallado demuestra que Aristóteles se equivocaba en su hipótesis.

Como prueba, tomemos una pelota de baloncesto y un trozo de papel. Déjelos caer simultáneamente desde la misma altura... ¿aterrizarán al mismo tiempo? Probablemente no. Ahora coge ese trozo de papel, arrúgalo hasta formar una bola apretada y repite el experimento. ¿Qué ves ahora? Deberías ver que tanto la bola como el papel caen al mismo tiempo. Por lo tanto, puedes concluir que las predicciones de Aristóteles no tenían en cuenta el efecto de la resistencia del aire. A efectos de este curso, no se tendrán en cuenta las fuerzas de arrastre como la resistencia del aire.

En el siglo XVII, Galileo Galilei reexaminó el movimiento de los cuerpos en caída. Galileo, reconociendo que la resistencia del aire afecta al movimiento de un cuerpo en caída, realizó su famoso experimento mental en el que se preguntaba continuamente qué ocurriría si se eliminara el efecto de la resistencia del aire. El comandante David Scott del Apolo 15 realizó este experimento mientras estaba en la Luna. Dejó caer simultáneamente un martillo y una pluma, y observó que llegaban al suelo al mismo tiempo.

Problemas de caída libre hoja de ejercicios física clave de respuestas

Sigue leyendo para aprender la definición de caída libre y descubrir los ejemplos más atrevidos, incluida la caída libre más alta de la historia (alerta de spoiler: ¡rompió la barrera del sonido! También explicaremos qué es la aceleración en caída libre y por qué suponemos que es constante.

En caída libre, un objeto se mueve únicamente bajo la influencia de la fuerza gravitatoria. La única aceleración es la aceleración de la gravedad g. Ninguna otra fuerza, incluida la resistencia del aire, actúa sobre dicho objeto.

Curiosamente, un objeto en caída libre no tiene por qué estar cayendo (es decir, moviéndose hacia abajo). Por ejemplo, el movimiento de la Luna cumple todas las condiciones anteriores: no hay ninguna otra fuerza que actúe sobre ella aparte de la gravedad (es atraída hacia la Tierra), y no hay resistencia del aire, ya que no hay aire en el espacio.

Entonces, ¿por qué la Luna no choca contra la Tierra? Porque la velocidad de la Luna no se dirige hacia la Tierra, sino tangencialmente a su órbita. Como la Luna se mueve a lo largo de una órbita elíptica con la primera velocidad cósmica, su movimiento genera una fuerza centrífuga, igual y opuesta a la fuerza de la gravedad.

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