C.T.A. – Práctica Nº 5

C.T.A. – Práctica Nº 5
Lic. Jaime Luis Vilca Vargas
CAIDA LIBRE VERTICAL
Para entender el concepto de caída libre
de los cuerpos, veremos el siguiente
ejemplo: Si dejamos caer una pelota de
hule macizo y una hoja de papel, al
mismo tiempo y de la misma altura,
observaremos que la pelota llega
primero al suelo. Pero, si arrugamos la
hoja de papel y realizamos de nuevo el
experimento observaremos que los
tiempos de caída son casi iguales.
El movimiento vertical de cualquier
objeto en movimiento libre, para el que
se pueda pasar por esto la resistencia
del aire, se resume entonces mediante
las ecuaciones
I.
Formulas:
Nº
CLV
1
V f  V0  g.t
2
h
3
4
V
f
 V0 
2
El valor de la gravedad es de 9,8m/s2.
Sin embargo, para simplificar las
operaciones al momento de hacer
cálculos, suele utilizarse el valor de
10m/s2.
Al ser la gravedad un tipo de
aceleración sus unidades se expresan
en metros sobre segundos al cuadrado.
a.
b.
c.
d.
e.
7.
PROBLEMAS
1.
a.
b.
c.
d.
e.
Una
piedra
es
lanzada
verticalmente hacia arriba con una
velocidad de 20m/s, ¿qué tan alto
subirá? (g=10m/s2)
12m
15m
20m
22m
25m
a)
b)
a.
b.
c.
d.
e.
8.
.t
1
h  V0 .t  .g .t 2
2
2
2
Vf  V0  2.g.h
La
caída libre de los cuerpos fue
estudiada a través de los años por
diferente científicos los cuales buscaban
a través de sus investigaciones
identificar todas las causas que este
producía; entre los investigadores se
encuentran Albert Einstein, Leonardo
Da Vinci, Isaac Newton, Galileo Galilei,
Nicolás Copérnico.
2.
a.
b.
c.
d.
e.
a.
b.
c.
d.
e.
9.
3.
a.
b.
c.
d.
e.
4.
a.
b.
c.
d.
e.
5.
II. Gravedad:
La gravedad (o más correctamente
aceleración de gravedad) es la
aceleración con la cual se mueven los
cuerpos al caer. El fenómeno de la
caída de un cuerpo se produce debido a
la fuerza de gravedad, que es la fuerza
con la cual el planeta tierra atrae a los
cuerpos cercanos a su superficie.
¿Qué velocidad tiene
una
manzana madura a 0,7s de haber
caído? (g=10m/s2)
5m/s
6m/s
7m/s
8m/s
9m/s
a.
b.
c.
d.
e.
6.
¿Desde qué altura fue dejada caer
una maceta si golpeó el suelo con
una velocidad de 8m/s? (g=10m/s2)
1,2m
1,5m
2,0m
3,2m
3,5m
¿Con qué velocidad se debe lanzar
hacia arriba, una piedra, para que
logre una altura máxima de 3,2m?
(g=10m/s2)
4m/s2
5m/s2
6m/s2
7m/s2
8m/s2
Un hombre sostiene un trozo de
plomo fuera de una ventana a 20m
del suelo soltándolo después, ¿qué
tiempo tarda el plomo para golpear
el suelo?
0,5s
1s
1,5s
2s
2,5s
Un tornillo cae accidentalmente
desde la parte superior de un
a.
b.
c.
d.
e.
edificio, 4s después está golpeando
el suelo, halle la altura del edificio.
(g=10m/s2)
60m
80m
100m
120m
140m
Un hombre suelta una moneda y
después de 0,6 segundos está
impactando en el piso, hallar:
(g=10m/s2)
La velocidad de impacto
La altura de caída
6m/s; 1,2m
6m/s; 1,8m
4m/s; 1,2m
6m/s; 2,5m
5m/s; 1,8m
Un
fusil
lanza
una
bala
verticalmente hacia arriba con una
velocidad de 700m/s, ¿hasta qué
altura teórica sube la bala?,
¿cuánto es el tiempo que duró el
ascenso? (g=10m/s2)
24 500m; 70s
24 500m; 60s
24 500m; 50s
24 000m; 70s
24 000m; 60s
Un objeto fue lanzado hacia abajo
desde la boca de un pozo de 45m,
la caída duró 2s, halle la velocidad
de lanzamiento. (g=10m/s2)
6,5m/s
7,5m/s
8,5m/s
10,5m/s
12,5m/s
10. Un cuerpo que cae verticalmente
golpea el suelo con una velocidad
de 20m/s, halle el tiempo que
emplea este cuerpo para descender
los últimos 15m. (g=10m/s2)
a. 1s
b. 2s
c. 3s
d. 4s
e. 5s
11. Desde el suelo y hacia arriba es
lanzada una pelota con una
velocidad inicial de 16m/s, ¿a qué
altura se hallará al cabo de 2s?
(g=10m/s2)
a. 12m
b. 20m
c. 32m
d. 42m
e. 52m
12. Un suicida se deja caer desde la
azotea de un edificio de 80m de
altura, a 16m del posible punto de
impacto se hallan parados unos
bomberos
con
la
red
de
salvamento, si en ese instante
empiezan
a
correr,
¿qué
aceleración constante y suficiente
deben mantener los bomberos para
lograr el rescate? (g=10m/s2)
a. 1m/s2
b. 2m/s2
c. 3m/s2
d. 4m/s2
e. 5m/s2
13. Desde un punto sobre la superficie
terrestre se lanza hacia arriba una
piedra con una velocidad inicial de
1m/s, al cabo de 1s. la posición de
la piedra respecto a su punto de
partida es:
a. -2m
b. -3m
c. -4m
d. -5m
e. -6m
14. Una piedra se lanza verticalmente
hacia abajo y 4s después golpea el
agua con una velocidad de 50m/s,
halle la altura del puente medida
desde el agua. (g=10m/s2)
a. 100m
b. 110m
c. 120m
d. 130m
e. 150m
15. Una pistola de resorte lanza hacia
arriba una bala con una velocidad
de 9m/s, ¿cuánto demora la bala
para volver hasta el punto de
lanzamiento? (g=10m/s2)
a. 0,9s
b. 1,3s
c. 1,5s
d. 1,7s
e. 1,8s
16. Una pequeña ventana de un edificio
se halla a 50m del suelo, a través
de esta un observador ve pasar un
proyectil hacia arriba y 3s después
lo ve pasar hacia abajo. ¿con qué
velocidad fue lanzado este proyectil
desde el suelo? (g=10m/s2)
a. 15m/s
b. 20m/s
c. 30m/s
d. 35m/s
e. 40m/s
17. Un globo aerostático está subiendo
verticalmente con una velocidad de
8m/s y cuando se halla a 48m del
suelo se suelta un paquete desde el
globo, ¿cuánto tarda el paquete en
llegar al suelo? (g=10m/s2)
a.
b.
c.
d.
e.
1s
2s
3s
4sV=8m/s
5s
18. Mostrado el lanzamiento vertical
V=20m/s, halle la altura del risco
conociéndose que el tiempo de
vuelo del proyectil es de 7s.
(g=10m/s2)
a. 105m
V
b. 115m
c. 125m
d. 135m
e. 145m
19. Desde el borde de un tejado de 6m
de
altura
un
albañil lanza
verticalmente hacia arriba un
martillo con una velocidad de 7m/s,
halle el tiempo adicional para que el
martillo se estrelle contra el suelo.
(g=10m/s2)
a. 1s
b. 2s
c. 3s
d. 4s
e. 5s
20. Un pintor de fachadas al resbalar
del andamio cae al “vacío” y
desciende 25m en el último
segundo antes de estrellarse contra
el piso, ¿desde qué altura cayó el
pintor? (g=10m/s2)
a. 20m
b. 25m
c. 30m
d. 40m
e. 45m
21. Una flecha se dispara verticalmente
hacia arriba con una velocidad
inicial de 40m/s, ¿a qué altura se
hallará cuando al volver su
velocidad
sea
de
10m/s?
(g=10m/s2)
a. 50m
b. 65m
c. 70m
d. 75m
e. 100m
22. Una piedra es tirada verticalmente
hacia arriba desde el techo de un
edificio de 33m de altura, la piedra
pega en el suelo de la calle 3s
después de haber sido lanzada,
halle la velocidad de lanzamiento.
(g=10m/s2)
a. 10m/s
b. 5m/s
c. 4m/s
d. 3.5m/s
e. 2m/s
23. ¿Cuál será la velocidad de un
proyectil,
que
fue
lanzado
verticalmente hacia arriba, cuando
le falte 1.8m para llegar a su altura
máxima? (g=10m/s2)
a. 5m/s
b. 6m/s
c. 7m/s
d. 8m/s
e. 10m/s
24. Accidentalmente una mujer deja
caer un macetero, halle la altura
desde la cual cae este macetero si
se sabe que su velocidad es de
12m/s cuando le falta 16m para
estrellarse. (g=10m/s2)
a. 56.7m
b. 64.4m
c. 48.2m
d. 23.2m
e. 15.8m
25. Un
proyectil
fue
lanzado
verticalmente hacia arriba. ¿Qué
altura máxima alcanzó si se informa
que el proyectil pasó por el punto
medio de su altura máxima con una
velocidad V?
V2
a.
2g
4V 2
d.
g
V2
b.
g
V2
e.
4g
c.
2V 2
g
26. Un paracaidista se deja caer desde
un helicóptero que se encuentra
estacionado en el aire y luego de
recorrer 80 m abre el paracaídas, lo
que le permite desacelerar su caída
a razón de 3 m/s2. ¿Cuánto tiempo,
en segundos duró la caída, si al
llegar al piso el paracaidista lo hace
con una rapidez de 4m/s?
a) 10
b) 16
c) 22
d) 28
e) 34
27. Se lanza una pelota verticalmente
hacia arriba, retornando al mismo
punto de lanzamiento luego de
recorrer 160 m ¿Cuál fue la rapidez
inicial (en m/s) de la pelota? (g= 10
m/s2)
a) 10
b) 20
c) 30
d) 40
e) 50
28. Se lanza un objeto hacia arriba con
velocidad de 10 m/s ¿Después de
cuánto tiempo la velocidad será
30m/s? (g=l0 m/s2)
a) 2s
b) 3s
c) 4s
d) 8s
e) 6s
29. Se lanza una piedra hacia arriba
con V0 = 50 m/s ¿Qué velocidad
tendrá la piedra luego de 6 s?
(g=l0m/s2)
a) l0 m/s
b) 30m/s
c) 50m/s
d) 60m/s
e) N.A.
FÍSICA - Lic. Jaime Luis Vilca Vargas