Una piedra se proyecta verticalmente hacia arriba con una velocidad de 17.5 m / s. El período de tiempo durante el cual está al menos 6.6 m por encima de su posición inicial es D / 7 segundos. ¿Cuál es el valor de D?

Gracias por A2A.

La pregunta es bastante simple, pero requiere un poco de cálculo tedioso. (Lo haré de la manera más larga. No sé si hay algún atajo para este tipo de preguntas).

Primero tratemos de entender la pregunta. Tenemos,
Velocidad inicial (u) = [matemática] 17.5 m / s [/ matemática]
Aceleración debido a la gravedad (g) = [matemática] -9.8 m / s ^ 2 [/ matemática]
Velocidad final a la altura final (v) = [matemática] 0 [/ matemática]

Utilizando
[matemáticas] v ^ 2-u ^ 2 = 2as [/ matemáticas]
Obtenemos,
[matemáticas] 0- (17.5) ^ 2 = 2 (-9.8) s [/ matemáticas]
[matemáticas] s = 15,625 m [/ matemáticas]
Donde ‘s’ es la altura final por encima del nivel de referencia.

Utilizando
[matemáticas] v = u + en [/ matemáticas]
Obtenemos,
[matemáticas] 0 = 17.5 + (- 9.8) t [/ matemáticas]
[matemáticas] t = 1.79 s [/ matemáticas]
Por lo tanto, el objeto alcanza una altura de 15.625 m en 1.79 segundos.

Utilizando
[matemáticas] s = ut + en ^ 2/2 [/ matemáticas]
[matemáticas] 6.6 = 17.5t + (-4.9) t ^ 2 [/ matemáticas]
Resolviendo, obtenemos
[matemáticas] t = 3.14 [/ matemáticas] o [matemáticas] t = 0.43 [/ matemáticas]
Como t no puede ser [matemática] 3.14 [/ matemática] (¿por qué?), [Matemática] t = 0.43 s. [/ Matemática]

Por lo tanto, el objeto tarda [matemática] 0.43 s [/ matemática] para alcanzar la altura [matemática] 6.6 m. [/ Matemática] El período de tiempo durante el cual el objeto permanece por encima de [matemática] 6.6 m [/ matemática] mientras sube es [ matemáticas] 1.79-0.43 = 1.36 s. [/ matemáticas]
Multiplíquelo por [matemática] 2 [/ matemática] ya que lleva exactamente el mismo tiempo caer hacia abajo hasta la altura de [matemática] 6.6 m. [/ Matemática]

Entonces, el tiempo total = [matemáticas] 2.72 s. [/ Matemáticas]
ATQ
[matemáticas] 2.72 = D / 7 [/ matemáticas]
Por lo tanto,
[matemáticas] D = 19.04. [/ matemáticas]

Nota: Los cálculos son estimaciones aproximadas y la respuesta real puede variar. No afirmo que la respuesta sea precisa. Por favor, infórmeme si no es así.

Buena consulta
Al principio pensé por qué haces una pregunta tan fácil, pero cuando la leí de nuevo. Es una buena pregunta.

En esta pregunta, queremos la duración cuando la piedra está a una altitud superior a 6.6 metros.

Cuando la piedra sube, cruza el nivel de 6.6 metros, alcanza la altitud más alta y luego desciende por debajo de 6.6 metros de altitud.

Usaremos [matemáticas] S = ut + (1/2) * en ^ 2 [/ matemáticas]

Poner
[matemáticas] S = 6.6 m [/ matemáticas]
[matemáticas] u = 17.5 m / s [/ matemáticas]
[matemáticas] a = – 9.8 m / s ^ 2 [/ matemáticas]
* (Tome 9.8 ya que la aceleración no 10 ya que el dígito significativo más bajo en cuestión es 2)

[matemáticas] 6.6 = 17.5t – (1/2) * 9.8 * t ^ 2 [/ matemáticas]

Obtendremos dos respuestas para t
t1 = 0.43 segundos y t2 = 3.1

Duración total = 2.67 segundos

Como D / 7 = 2,67
D = 18.69

Tratemos de entender cuál será la velocidad a 6.6m de altura desde el punto de partida. Se puede encontrar en la ecuación v ^ 2 = u ^ 2 – 2gs.

El tiempo en cuestión (D / 7) es el mismo que el tiempo total de vuelo de un proyectil si se lanza hacia arriba con velocidad v. Calcule D desde aquí.