Actividad 10 de la Asesoría de Mecánica Clásica
1. Se arroja una piedra hacia arriba, con la mano, a una rapidez inicial de 20 m/s, desde una altura de 40 m. ¿Cuánto tiempo después debe dejarse caer una segunda piedra, partiendo del reposo y desde la misma altura de donde salió la primera, para que las dos piedras lleguen al piso al mismo tiempo?
RESP: t = 2.7 seg
2. La aceleración debida a la gravedad, en la superficie de la Luna, es sólo una sexta parte de la correspondiente en la superficie de la Tierra. En el célebre experimento del astronauta que dejó caer una pluma en la Luna, ¿cuánto tardó ésta en caer, partiendo del reposo a 1m de la superficie?
RESP: t = 1.1 seg
3. Un astronauta que naufragó en un planeta distante con características desconocidas, se encuentra en la cumbre de un acantilado que trata de descender. No conoce la aceleración de la gravedad en ese planeta, y sólo cuenta con un buen reloj para hacer mediciones. Desea conocer la altura de la montaña, y para hacerlo, hace dos mediciones. En la primera, deja caer una piedra desde el borde del acantilado; descubre que a la piedra le toma 2.00s llegar al suelo distante. En la segunda, avienta la piedra hacia arriba, desde el mismo punto, de manera que ésta sube determinada altura que el astronauta calcula como 1m, y desciende hasta donde llegó la primera. Esta vez, la piedra tarda 2.34s en llegar al piso. a) ¿Cuál es el valor de la gravedad en este planeta? b) ¿Cuál es la altura del acantilado?
RESP: a) g = 20.11 m/s2; b) h = 40.23 m
4. Una pelota se suelta desde el techo de una construcción de 25m de altura. a) ¿Cuál es la velocidad del objeto al llegar al piso? Suponga que la pelota es una de golf perfecta, de modo que cuando rebota, la velocidad que adquiere al dejar el piso tiene la misma magnitud, pero el sentido opuesto, que aquélla con la cual llegó al piso. b) ¿A qué altura rebotará? Suponga que la pelota rebota y llega a una altura de 20m. c) ¿Cuál fue su velocidad al dejar el piso?
RESP: a) Vf = -22.13 m/s; b) h = 25 m; c) Vo = 19.8 m/s
5. Se arroja una pelota hacia arriba, desde el piso. Pasa por una ventana a 20m de altura, la vuelven a ver descender, desde la misma ventana, 5s después de pasar hacia arriba. Llega al piso 6.4s después de haber sido arrojada. Con esta información, calcule la velocidad a la que se arrojó la pelota.
RESP: Vo = 32 m/s