17- Un objeto es arrojado verticalmente hacia arriba desde la terraza de un edificio, alcanza cierta altura y regresa al punto de partida al cabo de 10 s. Desprecie la resistencia del aire y considere como sistema de referencia un eje vertical con sentido positivo hacia arriba. Indique cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas:

La clave de este asunto es la simetría... a qué me refiero. Bueno, tené paciencia. Los tiros verticales, en nuestro planeta, tienen la siguiente característica: su aceleración es constante, tanto cuando suben como cuando baja y esa aceleración vale siempre lo mismo: ±10 m/s². Y el signo depende del Sistema de Referencia (SR) elegido. En este caso el enunciado pide que elijamos un SR con sentido positivo hacia arriba, entonce nuestra aceleración valdrá -10 m/s², independientemente de lo que haga el cuerpo, suba o baje.

Entonces su gráfica de velocidad-tiempo será una recta oblicua descendente, y su gráfica de posición-tiempo un arco de parábola de concavidad negativa (triste). Y acá viene lo de la simetría: las parábolas son simétricas respecto de su eje (una línea vertical que pasa por el vértice). O sea: el objeto tarda lo mismo en subir que en bajar. Mirá los gráficos:

    a. El desplazamiento en el primer segundo es el mismo que el desplazamiento en el último segundo. De 0 s a 1 s recorre lo mismo que de 9 s a 10 s, pero el primero lo hace subiendo y el segundo bajando, o sea que esos dos desplazamientos tendrán el mismo valor absoluto pero signo contrario. Luego, estrictamente es FALSO.   

b. En el primer segundo recorrió la misma distancia que en el último segundo. Esto sí es verdadero, tal como lo ves en el gráfico.

    c. A los 3 segundos se encontraba a la misma altura que a los 7 segundos. Esto es verdadero, y en cualquier par de instantes que equidisten de 5 s el objeto se hallará a la misma altura.

    d. Al ascender su rapidez disminuye y al descender aumenta. Verdadero, como lo sabe todo el mundo. Pero ojo... estamos hablando de la rapidez. Si hablamos de velocidad, ésta disminuye constantemente, tal como te lo muestra el gráfico de velocidad-tiempo.

    e. Al alcanzar su altura máxima la velocidad y la aceleración son nulas. FALSO. La velocidad sí se anula. Pensá que mientras sube la velocidad es positiva, y mientras baja la velocidad es negativa. No se puede pasar de una valor positivo a otro negativo sin pasar por el cero. La velocidad es una función continua, no puede pegar saltos. ¿Por qué esto es así? No lo sé. pero es una característica fundamental de nuestro universo. Pero la proposición es falsa porque dice que también se anula la aceleración. Eso es mentira, la aceleración es constante durante todo el vuelo, tanto en la subida como en la bajada como en el momento de cambio allá en el punto más alto.

    f. En el último segundo de subida asciende 5 m. Verdadero. te invito a calcular el área encerrada bajo la curva de velocidad-tiempo comprendida entre los instantes 4 s, 5 s y la velocidad a los 4 s que vale 10 m/s. Eso te da, justamente 5 m.

PARA APRENDER MÁS:

• Acá tenés más sobre el tiro vertical. Y sobre el asunto del signo de g.