NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA DEL CBC
(Movimiento variado)
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Fc3.17 - Un cuerpo se deja caer desde un globo
aerostático, ubicado a 1.000 m de altura, que desciende
verticalmente con velocidad constante de
12 m/s. Despreciando el rozamiento con el aire:
a) Elegir un sistema de referencia y escribir las
ecuaciones que describen el movimiento del
cuerpo.
b) Calcular la velocidad y la distancia recorrida
al cabo de 10 s.
c) Graficar en un mismo esquema x vs. t y
v vs. t para el globo y el cuerpo.
d) Resolver los incisos a), b) y c) considerando que
el globo asciende con velocidad constante de 12 m/s. |
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| Como siempre (bueno... casi siempre) vamos a arrancar con un buen esquema... no un dibujito cualunque: un esquema completo, una verdadera herramienta cinemática. |
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La única cosa nueva que tenés que tener en cuenta es que al soltar el cuerpo desde el globo éste tiene la velocidad de globo.
Arbitrariamente elegí un sistema de referencia positivo hacia arriba (sólo por contradecirte). De modo que la velocidad inicial del cuerpo es negativa, vo = – 12 m/s. La aceleración también será negativa ya que, como recordarás, no depende de lo que haga el cuerpo sino del sistema de referencia elegido.
Llamé M al evento que ocurre a los 10 s y S a la llegada al piso.
Vamos a las ecuaciones. para armarlas leo lo que puse en el globito de arriba: |
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y = 1.000 m – 12 m/s t – 5 m/s² t²
v = – 12 m/s – 10 m/s² t
Ahora le pido a esas ecuaciones que hablen de los puntos M y S.
yM = 1.000 m – 12 m/s 10 s – 5 m/s² 100 s²
vM = – 12 m/s – 10 m/s² 10 s
0 m = 1.000 m – 12 m/s tS – 5 m/s² tS²
vS = – 12 m/s – 10 m/s² tS
Lo que sigue es álgebra. De la primera calculo yM: |
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| O sea que en 10 segundos recorrió una distancia de 620 metros. De la segunda la velocidad en M. |
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| De la tercera tS y de la cuarta vS. |
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tS = 13 s , vS = – 142 m/s |
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Uh, no lo pedía... laburé al cuete. Si en lugar de estar bajando, el globo estuviese subiendo, lo único que cambia es la velocidad inicial del objeto que se suelta. Y lógicamente, los resultados.
Te dejo a vos la segunda parte y los gráficos. Si me entero de que no los hiciste en tándem te persigo, te encuentro, te acribillo, te entierro, te desentierro y te vuelvo a acribillar. |
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Desafío: Sin hacer cuentas... ¿en cuál de los dos casos el cuerpo llega con mayor velocidad al piso? |
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| Algunos derechos reservados.
Se prohibe estrictamente leer este ejercicio resuelto por encima: hay que leerlo despacio y con atención. Las penalizaciones a esta infracción son severísimas. Se agradece a Tomás Schcolnik por el envío de una errata. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización mar-16. Buenos Aires, Argentina. |
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