10) Se deja caer un balon desde la azotea de un edificio que tiene una altura de 15m. ¿En que tiempo toca el piso? ¿Con qué velocidad se impactara? ​

Respuesta :

Para resolver este problema, utilizaremos las siguientes fórmulas:
Ecuación de la posición: h = Vi \* t + (1/2) \* g \* t²
Velocidad final: Vf = Vi + g \* t
donde:
h = altura (15 m)
g = aceleración de la gravedad (aproximadamente 9.81 m/s²)
Vi = velocidad inicial (0 m/s, ya que se lanza simplemente dejándolo caer)
t = tiempo (desconocido)
Vf = velocidad final (desconocida)
Paso 1: Encontrar el tiempo de impacto
Debido a que Vi = 0, la ecuación de la posición se simplifica a:
h = (1/2) \* g \* t²
15 = (1/2) \* 9.81 \* t²
t² = (2 \* 15) / 9.81
t ≈ √(30.6/9.81)
t ≈ 1.77 s
Paso 2: Encontrar la velocidad de impacto
Utilizando la fórmula de velocidad final:
Vf = Vi + g \* t
Vf = 0 + 9.81 \* 1.77
Vf ≈ 17.4 m/s
Resultados
El balón tomará aproximadamente 1.77 segundos para tocar el piso y se impactará con una velocidad aproximada de 17.4 m/s.

Veamos. Origen de coordenadas abajo, positivo hacia arriba

La posición vertical del balón es:

y = h - Vo t - 1/2 g t²

Si se deja caer es Vo = 0; cuando llega al suelo es y = 0

t = √(2 . 15 m / 9,8 m/s²) = 1,75 s

La relación independiente del tiempo es V² = Vo² + 2 g (y - h)

Sabemos que Vo = 0; y = 0

V = √(2 . 15 m . 9,8 m/s²) = 17,1 m/s

Saludos.