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Guía de Física Sec. 4 grupo: 3 2019 Física Ej 23 Para calcular la velocidad final de un objeto lanzado verticalmente hacia arriba, podemos usar la siguiente ecuación de movimiento: Velocidad final (Vf) = Velocidad inicial (Vi) + (Aceleración gravitatoria (g) x Tiempo (t)) En este caso, el objeto se lanza verticalmente hacia arriba, por lo que su velocidad inicial es de 20 m/s hacia arriba. La aceleración gravitatoria (debido a la gravedad de la Tierra) es de 9.8 m/s² hacia abajo (ya que se opone al movimiento hacia arriba). La velocidad final (Vf) se alcanza cuando el objeto llega a su punto más alto y la velocidad se detiene antes de comenzar a caer. En este punto, la velocidad final será cero. La aceleración gravitatoria (g) es negativa ya que se opone al movimiento hacia arriba, y el tiempo (t) hasta que el objeto alcance su punto más alto será desconocido para este cálculo. Entonces, podemos escribir la ecuación para la velocidad final como: 0 m/s = 20 m/s - (9.8 m/s² x t) Para encontrar el valor de tiempo (t), necesitamos resolver la ecuación: 9.8 m/s² x t = 20 m/s t = 20 m/s / 9.8 m/s² ≈ 2.04 segundos Ahora que conocemos el tiempo que tarda el objeto en alcanzar su punto más alto (2.04 segundos), podemos calcular la velocidad final: Velocidad final (Vf) = 20 m/s - (9.8 m/s² x 2.04 segundos) Guía de Física Sec. 4 grupo: 3 2019 Velocidad final (Vf) ≈ 20 m/s - 19.992 m/s ≈ 0.008 m/s La velocidad final del objeto cuando alcanza su punto más alto (el punto más alto de su trayectoria) es aproximadamente 0.008 m/s. La explicación de cómo se resolvió implica el uso de la ecuación de movimiento para encontrar la velocidad final del objeto lanzado verticalmente hacia arriba. Sabemos que cuando el objeto alcanza su punto más alto, su velocidad final será cero. Utilizando esta información, podemos establecer una ecuación que relacione la velocidad final con la velocidad inicial, la aceleración gravitatoria y el tiempo desconocido. Resolvemos la ecuación para encontrar el tiempo requerido para alcanzar el punto más alto (2.04 segundos) y luego usamos ese tiempo para calcular la velocidad final, que resulta ser aproximadamente 0.008 m/s. Es importante recordar que la aceleración gravitatoria (debido a la gravedad de la Tierra) siempre se toma como negativa cuando se lanza verticalmente hacia arriba, ya que se opone al movimiento hacia arriba y disminuye la velocidad del objeto.
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