Un globo de aire caliente se encuentra en descenso con una velocidad constante de (-5j)m/s. Cuando se encuentra a 100 m del suelo, se lanza verticalmente una piedra con una velocidad de (+10 j) m/s. Considerando que el globo continua su descenso, la rapidez que lleva la piedra cuando nuevamente pasa frente al globo es?
Herminio
Veamos. La piedra, vista desde ele suelo sube con una velocidad de 10 - 5 = 5 m/s, hacia arriba.
La posición del globo es (origen de coordenadas abajo, positivo hacia arriba)
Yg = 100 m - 5 m/s t
La posición de la piedra es:
Yp = 100 m + 5 m/s t - 1/2 . 9,80 m/s² t²
Se encuentran cuando sus posiciones son iguales. (omito unidades)
100 - 5 t = 100 + 5 t - 4,9 t²; reordenamos
4,9 t² - 10 t = 0; descartamos t = 0; queda t = 10 / 4,9 = 2,04 s
La velocidad de la piedra es V = 5 m/s - 9,80 m/s² t
Luego V = 5 m/s - 9,80 m/s² . 2,04 s = - 15 m/s (bajando)
La posición del globo es (origen de coordenadas abajo, positivo hacia arriba)
Yg = 100 m - 5 m/s t
La posición de la piedra es:
Yp = 100 m + 5 m/s t - 1/2 . 9,80 m/s² t²
Se encuentran cuando sus posiciones son iguales. (omito unidades)
100 - 5 t = 100 + 5 t - 4,9 t²; reordenamos
4,9 t² - 10 t = 0; descartamos t = 0; queda t = 10 / 4,9 = 2,04 s
La velocidad de la piedra es V = 5 m/s - 9,80 m/s² t
Luego V = 5 m/s - 9,80 m/s² . 2,04 s = - 15 m/s (bajando)
Saludos Herminio