Respuesta:
Para resolver este problema, vamos a analizar la situación desde dos perspectivas: la perspectiva dentro del ascensor (en movimiento) y la perspectiva fuera del ascensor (en reposo).
### Desde la perspectiva dentro del ascensor:
Cuando estamos dentro del ascensor en movimiento, observamos el movimiento del tornillo como si estuviéramos en un marco de referencia en el que el ascensor está en reposo.
1. **Posición inicial del tornillo:** La altura desde la que cae el tornillo es de 25 metros.
2. **Velocidad de descenso del tornillo (vista desde el ascensor):** El ascensor está descendiendo con una velocidad constante de 1.5 m/s. La velocidad del tornillo relativa al ascensor es la misma que si estuviera cayendo en reposo (desde nuestra perspectiva dentro del ascensor).
3. **Aceleración debida a la gravedad (g):** La aceleración debida a la gravedad es \( g = 9.8 \, \text{m/s}^2 \) hacia abajo.
4. **Ecuación de movimiento del tornillo:** La posición \( y \) del tornillo respecto al tiempo \( t \) desde la perspectiva dentro del ascensor puede describirse con la ecuación:
\[ y(t) = 25 \, \text{m} - \frac{1}{2} \times 9.8 \, \text{m/s}^2 \times t^2 \]
Sustituyendo \( g = 9.8 \, \text{m/s}^2 \) y la velocidad de descenso relativa del tornillo \( v_{\text{ascensor}} = 1.5 \, \text{m/s} \).
### Desde la perspectiva fuera del ascensor:
Cuando observamos desde fuera del ascensor (en un marco de referencia estacionario), la velocidad de caída del tornillo es la suma vectorial de la velocidad de descenso del ascensor y la velocidad de caída libre debido a la gravedad.
1. **Velocidad de caída del tornillo (vista desde fuera):**
La velocidad del tornillo respecto al suelo será la velocidad de caída libre más la velocidad de descenso del ascensor:
\[ v_{\text{exterior}} = 0 \, \text{m/s} + 1.5 \, \text{m/s} = 1.5 \, \text{m/s} \]
2. **Considerando la caída libre:**
La velocidad del tornillo cuando llega al suelo desde fuera del ascensor será \( 1.5 \, \text{m/s} \) hacia abajo, que es la misma velocidad con la que caería si estuviera simplemente cayendo desde una altura de 25 metros sin el ascensor en movimiento.
En resumen, desde dentro del ascensor, el tornillo cae con una velocidad inicial de 1.5 m/s (velocidad de descenso del ascensor), mientras que desde fuera del ascensor, el tornillo cae con una velocidad de 1.5 m/s directamente hacia abajo (velocidad de descenso del ascensor más la gravedad).
Espero te sirva
