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• Jhoan Sebastián

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EJERCICIOS DE CAÍDA LIBRE

1. Imagine un juguete consistente en un mecanismo que se arma mediante un muelle y que dispara un pequeño cohete de plástico hacia arriba. Si se lanza un cohete desde el suelo a 12,6 m/s. Determinar: a) ¿Cuál será la altura máxima que alcanzara? R= 8 ,1 0 m b) ¿Cuál será la velocidad del cohete cuando se encuentre a mitad de la altura máxima? R= ± 8 ,9 1 m s 2. Un jugador de voleibol de primera fila puede saltar verticalmente 1,1 m hacia arriba partiendo del reposo. Determinar: a) ¿Cuánto tiempo estará en el aire el jugador? R= 0 ,9 4 s b) Dibuje una gráfica de la posición del atleta en función del tiempo. c) Utilice la gráfica para explicar por qué el atleta parece ≪estar colgado en el aire cerca del punto más alto de su trayectoria. R= El ju gad or in vierte el 7 0 % d el tiem p o en alcan zar o su p era

Ä

m itad d e la altu ra m áxim a. Esto es lo qu e h ace qu e el ju gad or ésta su sp en d id o en el aire

3. Un cohete acelera verticalmente hacia arriba desde el suelo a 12,6 m/s2 durante 11,0 s. Entonces, el motor se apaga y el cohete entra en caída libre. a) Calcule su velocidad al final del movimiento de aceleración ascendente. R= 1 3 8 ,6 m

b) c) d)

s

¿Qué altura máxima alcanzara el cohete? R= 1 7 4 2 ,4 m ¿Con que velocidad chocara contra la Tierra? R= 1 8 4 ,8 m s ¿Cuál es el tiempo total desde el lanzamiento hasta el impacto contra el suelo? R= 4 4 s

4. En el laboratorio, un estudiante mide una aceleración de 3,50 m/s2 para una bola que está rodando por una pendiente de 300. Después la bola rueda hacia arriba por una pendiente de 450 alcanzando la misma altura desde la que fue lanzada. Calcule la aceleración de la bola a lo largo de la segunda rampa. R= -4 ,9 5 m

2

s

5. Los gatos pequeños desarrollan un reflejo que les permite aterrizar sobre sus patas después de una caída. Al impactar contra el suelo, absorben el impacto extendiendo las patas y luego flexionándolas en cuanto tocan el suelo. a) Calcule la velocidad con la que un gato impactaría contra el suelo después de una caída desde una ventana situada a 6,4m de altura. R= 1 1 ,2 m s b) Después de que el gato toca el suelo, frena hasta alcanzar la situación de reposo con una aceleración constante, a medida que flexiona las patas a lo largo de una distancia 2

de 14 cm. Calcule la aceleración durante la maniobra de flexión. R= -4 4 8 m s 6. Lanzamos una bola hacia arriba a 12,1 m/s. a) Calcule el instante o instantes en los que la bola se encontrara a 5,20 m por encima del punto de lanzamiento. R= 0 ,5 5 4 s ; 1 ,9 2 s b) Calcule la velocidad para cada uno de los instantes determinados en el apartado (a). R= 6 ,6 7 m s ; -6 ,6 7 m s 7. Intentando hacer que transcurran los 4,8 s de un partido de baloncesto, un jugador del equipo que va delante en el marcador, arroja la pelota verticalmente hacia arriba, la suelta a 1,6 m por encima del suelo y un jugador del equipo opuesto la atrapa a la misma altura en su trayectoria descendente. No está permitido que la bola toque el techo del pabellón, situado a 17,2 m por encima del suelo. ¿Habrá agotado el equipo ganador con esa jugada el tiempo que faltaba para terminar el partido o tendrán su oponente tiempo para realizar un lanzamiento? R= 3 ,5 7 el equ ip o op on en te tod avía d isp on d rá d e tiem p o

8. Se deja caer una piedra y un segundo después, del mismo punto, se lanza otra piedra verticalmente hacia abajo con una velocidad de 1 5 m s . ¿A qué distancia por debajo del punto de lanzamiento, alcanza la segunda piedra a la primera? 9. De un caño cae una gota de agua cada 0,1 segundos, si cuando esta por caer la tercera gota se abre la llave y sale un chorro de agua, ¿con que velocidad debe salir dicho chorro para que alcance a la primera gota, justo cuando llegue al piso? El caño se encuentra a una altura de 7,2 metros del piso. 10. Se tiene un pozo vacío cuya profundidad es de 170 metros, una persona en la parte superior lanza una piedra verticalmente hacia abajo con una rapidez de m s luego de 125 3

que tiempo desde el instante del lanzamiento se escucha el eco, considerar que la velocidad del sonido es de 3 4 3 m s .