Ejercicios caída libre y movimiento vertical hacia arriba

Pon a prueba tu comprensión! Ejercicios sobre caída libre

Durante la clase anterior exploramos juntos el fascinante fenómeno de la caída libre, entendiendo cómo actúan la velocidad, la aceleración y el tiempo cuando un cuerpo se mueve verticalmente bajo la influencia de la gravedad.

Aplicamos conceptos del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA) y reflexionamos sobre el signo de la aceleración dependiendo de si el cuerpo sube o baja. ¡Ahora es momento de afianzar lo aprendido con ejercicios prácticos!

También encontrarás aquí una imagen con las fórmulas del MRUA adaptadas a la caída libre, para que puedas consultarlas según el contexto del problema.

Ejercicios propuestos

A continuación encontrarás algunos ejercicios que ya resolvimos en clase y otros que debes resolver tú. Intenta hacerlo con orden, identificando los datos y eligiendo la fórmula adecuada.

1.    ¿Qué altura tiene un puente sobre el agua si una piedra soltada desde él demora 4s en impactar el agua? ¿Con que velocidad impacta el agua? (Resuelto en clase)

2.   Se lanza verticalmente hacia arriba una bala con la velocidad de 400 m/s. Calcular despreciando la resistencia del aire: (Resuelto en clase)

a.       La altura que alcanza después de 1/2 min después de haber sido disparada.

b.      La velocidad que lleva 1/2 min después de haber sido disparada.

c.       La altura máxima que alcanzo el disparo.

d.      La velocidad con que impacta el suelo en su caída.

3.      Un cuerpo se deja caer desde una altura de 20 m. 

a. ¿Cuánto tiempo tarda en llegar al suelo?

b.  ¿Con qué velocidad impacta?

4.      Un objeto cae durante 3,5 s desde el reposo.

a. ¿Desde qué altura fue soltado?

b. ¿Qué velocidad tenía justo antes de tocar el suelo?

5.      Un objeto lanzado hacia arriba alcanza una altura máxima de 12,5 m.

a. ¿Con qué velocidad fue lanzado?

b. ¿Cuánto tiempo tardó en llegar a esa altura? 

6.    Con una honda de elástico se lanza verticalmente hacia arriba una piedra que llego hasta 40 m. ¿Con que velocidad fue lanzada?

7.   Calcular para los primeros 5s de caída libre (despreciando la resistencia del aire) la velocidad y el espacio recorrido en cada uno de ellos. (realizar la gráfica en ambos casos: posición vs tiempo y velocidad vs tiempo)

8.      Se lanza un objeto verticalmente hacia arriba con una rapidez inicial de 10m/s. Calcule

a.       La rapidez que lleva a los 2 s de subida

b.      La rapidez que lleva cuando ha ascendido 5 m en la subida.

c.       El tiempo que demora en alcanzar la máxima altura

d.      El tiempo total que demora en impactar nuevamente el suelo, desde el lugar donde fue lanzado.

9.     Se deja caer una piedra desde la altura de un edificio sobre la acera. Si la altura del edificio es de 30 m. Calcule suponiendo que no hay roce)

a.       El tiempo que demora la piedra en impactar la acera.

b.      La velocidad con que la piedra impacta el suelo.

10. Desde la azotea de un edificio de 150 m de altura se deja caer una piedra. Calcule:

a.       El tiempo que demora la piedra en la caída.

b.      La velocidad con que la piedra impacta el suelo

c.       La velocidad con que cae la piedra en el instante en que esta pasa por el borde de una ventana ubicada en el décimo piso que está a 28 metros medidos desde el nivel de la acera que circunda el edificio.