Ejercicios de Cinemática: Caída libre. Resolver los siguientes

Ejercicios de Cinemática: Caída libre.
Resolver los siguientes problemas:
En todos los casos usar g = 10 m/s ².
Problema n° 1) Desde el balcón de un edificio se deja caer una manzana y llega a la
planta baja en 5 s.
a) ¿Desde qué piso se dejo caer, si cada piso mide 2,88 m?.
b) ¿Con qué velocidad llega a la planta baja?
Respuesta: a) 43
b) 50 m/s
Problema n° 2) Si se deja caer una piedra desde la terraza de un edificio y se observa
que tarda 6 s en llegar al suelo. Calcular:
a) A qué altura estaría esa terraza.
b) Con qué velocidad llegaría la piedra al piso.
Respuesta: a) 180 m
b) 60 m/s
Problema n° 3) ¿De qué altura cae un cuerpo que tarda 4 s en llegar al suelo?
Problema n° 4) Un cuerpo cae libremente desde un avión que viaja a 1,96 km de
altura, cuánto demora en llegar al suelo?
Respuesta: 19,8 s
Problema n° 5) A un cuerpo que cae libremente se le mide la velocidad al pasar por
los puntos A y B, siendo estas de 25 m/s y 40 m/s respectivamente. Determinar:
a) ¿Cuánto demoró en recorrer la distancia entre A y B ?.
b) ¿Cuál es la distancia entre A y B ?.
c) ¿Cuál será su velocidad 6 s después de pasar por B ?.
Respuesta: a) 1,5 s
b) 48,75 m
c) 100 m/s
Problema n° 6) Se deja caer una piedra en un pozo y al cabo de 10 s se oye el choque
contra el fondo, si la velocidad del sonido es de 330 m/s, ¿cuál es la profundidad del
pozo?.
Problema n° 7) A un cuerpo que cae libremente se le mide la velocidad al pasar por
los puntos A y B, siendo estas de 29,42 m/s y 49,02 m/s respectivamente. Determinar:
a) ¿Cuánto demoró en recorrer la distancia entre A y B ?.
b) ¿Cuál es la distancia entre A y B ?.
Respuesta: a) 2 s
b) 78,44 m/s ²
Problema n° 8) ¿Desde qué altura debe caer el agua de una presa para golpear la
rueda de una turbina con velocidad de 30 m/s?.
Respuesta: 45 m
A partir de aquí, usar la gravedad 9,8 m/s2
9.- Se deja caer un objeto desde lo alto de un edificio. Cuando pasa junto a una
ventana, de 2.5 m de altura, por debajo de la azotea del edificio, se observa que el
objeto invierte 0.20s en recorrer la altura de la ventana. ¿Qué velocidad llevaba en lo
alto de la ventana? ¿Qué distancia existe entre la cima del edificio y la parte superior
de la ventana?
Solución: Vo=11.52m/s; h=6.771m
10.- Una piedra, que se deja caer desde un puente, invierte 0.25 s en pasar a lo largo
del mástil de un bote que tiene 3 m de altura. ¿Qué distancia hay entre el puente y la
parte superior del mástil?
Solución: h=5.924m
11.- Se deja caer una moneda desde la azotea de un edificio de 50 m de altura: a)¿En
cuánto tiempo recorre la mitad de su altura?; b)¿A qué altura respecto al piso se
encuentra a los 3 s de haberse soltado?; c)¿Cuál es su velocidad en ese punto?
Solución:t=2.259s;hsuelo=5.9m;Vf=29.4m/s.
12.- Un trapecista de circo se deja caer de la cuerda floja y tarda 3 segundos en caer
sobre la red de protección que está a 1.5 m del suelo. ¿A qué altura, respecto al suelo,
está la cuerda floja? ¿Con que velocidad golpea la red?
Solución: hsuelo=45.6m;Vf=29.4m/s.
13.- Un niño parado en la calle observa que a su hermanita se le cayó una pelota de
esponja de una ventana que está situada a 20 m de altura. ¿Con que velocidad debe
correr para atrapar la pelota a una altura de 1.2 m si está a una distancia de 10 m
cuando observa que cae?
Solución:t=1.959s;V=5.105m/s.
14.- Un muchacho tira una pelota verticalmente hacia arriba desde lo alto de un edificio
que tiene 15 m con una velocidad de 6 m/s. ¿Cuánto tiempo invertirá la pelota en llegar
al suelo y cuál es su velocidad justamente antes de llegar a éste?
Solución:t=2.465s;Vf=18.166m/s.
15.- Una flecha se dispara verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 80
ft/s. a) ¿A qué altura ascenderá? b) ¿Durante cuánto tiempo subirá? c) ¿Cuál será su
posición y velocidad después de 6 s?
Solución:h=99.379 ft; t=2.484; Se encontraba en reposo en el suelo..
16.- Samy Sosa batea un faul que sale disparado verticalmente hacia arriba con una
velocidad de 25 m/s. ¿En qué tiempo la atrapa el cátcher a una altura igual a la que
salió el batazo?
Solución:t=5.102s.
17.- Dos niños están jugando una pelota bajo las siguientes reglas: un niño lanza
verticalmente hacia arriba la pelota y mientras la pelota está en el aire, el otro corre de
un poste a otro separados una distancia de 10 m. Si el que tiene la pelota la atrapa
antes de que el que corre llegue al poste de destino, puede darle un pelotazo. Si el niño
de la pelota hace un lanzamiento con una velocidad de 20 m/s, ¿de cuánto tiempo
dispone el que corre para llegar de un poste a otro? ¿Con que rapidez debe correr?
Solución:t=4.082s; V=2.45m/s.
18.- Desde un globo que está a 300 m sobre el suelo y se eleva a 13 m/s, se deja caer
una bolsa de lastre. Para la bolsa, encuéntrese a) La altura máxima que alcanza, b) su
posición y velocidad 5 s después de haberse desprendido, c) el tiempo antes de que
choque con el suelo.
Solución:h=308.622m; hsuelo;242.5m; V=36m/s hacia abajo; t=9.263 s
19.- desde lo alto de una torre se lanza verticalmente hacia arriba un objeto con una
velocidad de 13m/s. Si el objeto tarda 3 segundos en llegar al suelo. ¿Cual es la altura
de la torre? ¿Con que velocidad llega el objeto al suelo? resp. 80,1m 41,4 m/s
20- se deja caer un cuerpo A y simultaneamente, desde el mismo punto se lanza
verticalmente hacia abajo otro cuerpo B con velocidad inicial de 2m/s. Calcular en que
momento la distancia entre ellos es de 30m. Use g=9,8 m/s2