un grupo de estudiantes salta de un
puente de ferrocarril hacia el rio Snohomish. Dan un paso del puente
cuando saltan y golpean el agua 1.5 s después. ¿Cuán alta estaba el
puente
puente de ferrocarril hacia el rio Snohomish. Dan un paso del puente
cuando saltan y golpean el agua 1.5 s después. ¿Cuán alta estaba el
puente
Verified answer
Para un valor de gravedad de 9.8 m/s²
La altura del puente es de 11.025 metros
Para un valor de gravedad de 10 m/s²
La altura del puente es de 11.25 metros
Se trata de un problema de caída libre
En la caída libre un objeto cae verticalmente desde cierta altura H
Se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) o movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) en el que la aceleración coincide con el valor de la gravedad. Con aceleración constante hacia abajo, debida al efecto de la gravedad
Donde la velocidad cambia continuamente, dado que el proyectil acelera en su descenso. Y se constata que el cambio de velocidad es el mismo en cada intervalo de tiempo, por ser la aceleración constante
Estableciendo un sistema de referencia donde el eje de coordenadas es vertical, dado que el cuerpo siempre se encuentra sobre el eje Y
Donde no presenta el proyectil velocidad inicial [tex](\bold { V_{y} = 0 ) }[/tex] dado que parte del reposo, luego esa velocidad se va incrementando a medida que el proyectil desciende.
Inicialmente su posición es [tex]\bold {y_{0} = H }[/tex]
Las ecuaciones son
[tex]\boxed {\bold { y ={y_{0} +V_{0y} \ . \ t + \frac{1}{2} \ . \ a_{y} \ . \ t^{2} }}}[/tex]
[tex]\boxed {\bold { {V_{y} =V_{0y} +a_{y} \ . \ t }}}[/tex]
Dado que
[tex]\boxed {\bold { y_{0}= H }}[/tex]
[tex]\boxed {\bold { a_{y}= g }}[/tex]
Podemos reescribir como:
Posición
[tex]\boxed {\bold { y ={H + \frac{1}{2} \ . \ g \ . \ t^{2} }}}[/tex]
Velocidad
[tex]\boxed {\bold { {V_{y} =g . \ t }}}[/tex]
[tex]\textsf{Donde } \ \ \ \bold a_{y} =g[/tex]
Solución
1 - Para g = 9.8 m/seg²
Hallamos la altura del puente
Empleamos la siguiente ecuación de MRUV
[tex]\boxed {\bold { y =H - \frac{1}{2} \ . \ g \ . \ t^{2} }}[/tex]
[tex]\bold{y=0}[/tex]
[tex]\boxed {\bold { 0=H - \frac{1}{2} \ . \ g \ . \ t^{2} }}[/tex]
[tex]\large\boxed {\bold { H = \frac{ g \ . \ t^{2} }{2} }}[/tex]
[tex]\boxed {\bold { H = \frac{ 9.8 \ \frac{m}{s^{2} } \ . \ (1.5 \ s)^{2} }{2} }}[/tex]
[tex]\boxed {\bold { H = \frac{ 9.8 \ \frac{m}{\not s^{2} } \ . \ 2.25 \not s^{2} }{2} }}[/tex]
[tex]\boxed {\bold { H = \frac{ 9.8 \ . \ 2.25 \ }{2} metros }}[/tex]
[tex]\boxed {\bold { H = \frac{ 22.05 \ }{2} \ metros }}[/tex]
[tex]\large\boxed {\bold { H = 11.025 \ metros }}[/tex]
La altura del puente es de 11.025 metros
2 - Para g = 10 m/seg²
Hallamos la altura del puente
[tex]\boxed {\bold { y =H - \frac{1}{2} \ . \ g \ . \ t^{2} }}[/tex]
[tex]\bold{y=0}[/tex]
[tex]\boxed {\bold { 0=H - \frac{1}{2} \ . \ g \ . \ t^{2} }}[/tex]
[tex]\large\boxed {\bold { H = \frac{ g \ . \ t^{2} }{2} }}[/tex]
[tex]\boxed {\bold { H = \frac{ 10 \ \frac{m}{s^{2} } \ . \ (1.5 \ s)^{2} }{2} }}[/tex]
[tex]\boxed {\bold { H = \frac{ 10 \ \frac{m}{\not s^{2} } \ . \ 2.25 \not s^{2} }{2} }}[/tex]
[tex]\boxed {\bold { H = \frac{ 10 \ . \ 2.25 }{2} \ metros }}[/tex]
[tex]\boxed {\bold { H = \frac{ 22.50 }{2} \ metros }}[/tex]
[tex]\large\boxed {\bold { H = 11.25\ metros }}[/tex]
La altura del puente es de 11.25 metros