Con el fin de medir la altura de un edificio se suelta un cuerpo y se mide el tiempo que tarda en llegar al suelo, que resulta ser 3 s.
a) ¿Cuánto mide el edificio?
b) ¿Con qué velocidad llega el cuerpo al suelo? (g = 10 m/s2.)
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a) ¿Cuánto mide el edificio?
b) ¿Con qué velocidad llega el cuerpo al suelo? (g = 10 m/s2.)
Solución:
1. La altura del edificio (\( h \)) es de 45 metros.
2. La velocidad con la que el cuerpo llega al suelo (\( v \)) es de 30 m/s.
Solución detallada:
Para resolver este problema, utilizaremos las ecuaciones del movimiento uniformemente acelerado, ya que el cuerpo cae bajo la influencia de la gravedad, que actúa como una aceleración constante.
Datos del problema:
– Tiempo de caída (\( t \)) = 3 segundos.
– Aceleración debido a la gravedad (\( g \)) = 10 m/s² (hacia abajo).
Sabemos que la altura (\( h \)) de un objeto en caída libre puede ser calculada por la ecuación de movimiento:
\[ h = \frac{1}{2} g t^2 \]
Y la velocidad final (\( v \)) al llegar al suelo se obtiene mediante la ecuación:
\[ v = g t \]
Sustituyendo los valores conocidos en las ecuaciones:
Para la altura del edificio (\( h \)):
\[ h = \frac{1}{2} \times 10 \times (3)^2 = 45 \, \text{metros} \]
Para la velocidad final (\( v \)):
\[ v = 10 \times 3 = 30 \, \text{m/s} \]