La pelota regresó al niño después de que se arrojó 9.8 s. Tomemos el punto desde donde se lanza la pelota como origen y hacia arriba como positivo y hacia abajo como negativo.
La pelota tarda 4.9 s en alcanzar el punto más alto y 4.9 s en regresar desde el punto más alto para alcanzar al niño. Deje que la velocidad inicial de la pelota con la que se lanza sea um / s. La bola sube durante 4.9 sy sube hasta que la velocidad de la bola se vuelve cero después de 4.9 segundos bajo la acción opuesta de la aceleración debido a la gravedad. Usando la relación;
v = u + a t. Tenemos v = 0 m / s, g = – 9.8 m / s², t = 4.9s. Sustituyendo estos valores en la ecuación que obtenemos;
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0 = u – (9.8 m / s²) × 4.9 s; ==> u = 48.02 m / s .—- (1)
La velocidad inicial con la que se lanzó la pelota = 48.02m / s.
El punto más alto alcanzado por la pelota se puede obtener usando cualquiera de las relaciones;
v² – u² = 2 g h.
En el punto más alto v = 0 m / s, u = 48.02 m / s,
g = – 9.8 m / s² y h =?
0² – 48.02² = 2 × (-9.8) h; ==> h = 48.02² / 2 × 9.8 = 117.649 m.
El punto más alto alcanzado = 117.649 m.
Después de alcanzar el punto más alto, la pelota comienza a caer hacia el niño, con una velocidad inicial u = 0 m / s (en el punto más alto su velocidad se convierte en cero), y una aceleración g = + 9.8m / s. Su velocidad después de 4.9 s de caída libre es,
v = 0 m / s + 9.8 m / s² × 4.9 s = 48.02 m / s
Podríamos haber obtenido el mismo valor al equiparar la energía potencial a 117.649 m con la energía cinética.
mgh = ½ m v²; ==> v = (2 gh) ^ ½ = (2 × 9.8 × 117.649) ^ ½ = 48.02 m / s.