Deje que la altura del edificio sea H metro. La pelota se lanza hacia arriba con una velocidad inicial u = 19.6 m / s. Debido a que se lanza hacia arriba, la pelota viajará hacia arriba hasta que su velocidad ascendente sea cero. La altura adicional h ganada por la pelota se puede calcular usando la relación;
v² – u² = 2 g h.
En nuestro caso u = + 19.6 m / s (estamos tomando la dirección hacia arriba como positiva), v = 0 m / s (la pelota seguirá viajando hacia arriba hasta que su velocidad llegue a cero); g = – 9.8 m / s², h = altura a la cual la velocidad v se convierte en cero. Sustituyendo los valores en la ecuación, obtenemos,
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0² – 19.6² = – 2 × 9.8 × h, es h = 19.6 m. Entonces la pelota ahora cae desde una altura = H + 19.6 m.
Encontremos el tiempo que tarda la pelota en llegar a 19,6 m sobre la parte superior de la torre. Usando la relación,
v = u + en; ===> 0 = 19.6 – 9.8 × t, o t = 2 s.
Ahora el tiempo total que tarda la pelota en llegar a la tierra es de 5 segundos. De esto, la pelota tarda 2 segundos en alcanzar los 19,6 m por encima de la parte superior de la torre. Entonces, el tiempo necesario para caer al suelo desde el punto más alto es de 3 s. Cuando la pelota está en el punto más alto y comienza su descenso a la tierra, su velocidad inicial es u = 0 m / s ;. g = +9.8 m / s²; t = 3s. Usando la relación,
s = ut + ½ g t², seguimos sustituyendo los valores
s = 0 × 3 + ½ × 9.8 × 3² = 44.1 m
Por lo tanto, la altura de la torre = 44.1 m – 19.6 m = 24.5m.
Podríamos haber obtenido la misma respuesta usando la relación;
s = ut + ½ g t², donde u = 19.6 m / s; t = 5s; g = -9.8 m / s² (estamos tomando g como – 9.8 m / s² ya que g está hacia abajo mientras que u está hacia arriba y tomado como positivo), entonces
s = 19.6 × 5 + ½ (-9.8) × 5² = 98 m – 4.9 × 25 = 98m-122.5 = -24.5 m. El signo de que s es negativo solo significa que es la posición de la pelota después de 5 s de su lanzamiento con la parte superior del edificio como origen y la dirección hacia arriba como positiva.
Entonces -24.5 m simplemente significa la profundidad de la base de la torre, es decir, el suelo desde la parte superior de la torre. Entonces wrt la altura del suelo de la torre = 24.5 m.
