Ejercicios propuestos de caída libre y lanzamiento vertical

Por Fanny Zapata

Ejercicio 1

Un cuerpo en caída libre pasa por un punto A con rapidez de 14 m/s, y después por un punto B con rapidez de 33 m/s. Calcular:

a) La distancia AB.

b) El tiempo que tardó en recorrer dicha distancia.

Respuestas: a) 44.66 m, b) 1.9 s

Ejercicio 2

Un objeto que se dejó caer se desplaza 65.1 m en el último segundo de su caída. Encuentre:

a) La altura desde la cual cayó

b) El tiempo que tardó en llegar al suelo.

Respuestas: a) 180.6 m, b) 7.01 s

Ejercicio 3

Un estudiante se sitúa en la azotea de un edificio y lanza verticalmente hacia arriba una pelota  con rapidez de 12.25 m/s. La pelota demora 4.25 en llegar al suelo. Calcular:

a) La altura máxima que alcanza la pelota

b) La altura del edificio

c) La velocidad con la que la pelota aterriza.

Respuestas: a) 45.75 m; b) 38.25 m; c) -30.25 m/s

Ejercicio 4

Se lanza un cuerpo verticalmente hacia arriba partiendo del suelo. Un estudiante que asoma por la ventana lo ve subir a 5 m/s. La ventana está a 15 m sobre el suelo. Hallar:

a) La altura hasta la que logra subir el cuerpo

b) El tiempo que tarda en alcanzar esta altura.

Respuestas: a) 16.23 m; b) 1.802 s

Ejercicio 5

Después de saltar, un paracaidista cae 52 m sin fricción. Cuando se abre el paracaídas desacelera a razón de 2.1 m/s² y llega al suelo con  rapidez de 2.9 m/s. Hallar:

a) El tiempo que el paracaidista estuvo en el aire.

b) La altura desde la cual comenzó a caer.

Respuestas: a) 17.18 s; b) 297.1 m

Ejercicio 6

Se sabe que un objeto que se dejó caer recorre la mitad de su altura en el último segundo de su caída. Encontrar:

a) El tiempo de vuelo

b) La altura desde la cual se lo dejó caer.

Respuestas: a) 59.78 m; b) 3.49 s.

Ejercicio 7

Se deja caer un  objeto desde 1500 m de altura. Al cabo de 8 segundos comienza a experimentar una desaceleración de 15 m/s² hasta que su rapidez disminuye a 5 m/s. A partir de ese instante, la rapidez se mantiene constante hasta que el objeto logra llegar al suelo.

a) Representar en una misma gráfica la aceleración y la velocidad en función del tiempo.

b) Calcular la velocidad al cabo de 8 s.

c) Durante cuánto tiempo se mantiene la desaceleración de 15 m/s².

d) ¿Cuál es la distancia que recorre el objeto durante el período de desaceleración?

e) ¿Cuánto dura todo el viaje?

f) Determinar la velocidad media de todo el recorrido.

Respuestas: a) -80 m/s;  c) 5 s; d) 212.5 m; e) 206.5 s; f) 7.26 m/s.

Ejercicio 8

Una piedra se suelta desde la azotea de un edificio. El sonido de la piedra al chocar contra el suelo se escucha luego de 6.5 segundos. Si la velocidad del sonido es de 340 m/s, calcular la altura del edificio.

Respuesta: 175.46 m

 Ejercicio 9

Un globo asciende verticalmente con rapidez de 9.8 m/s. Estando a 39.2 m de altura sobre el suelo deja caer un paquete.

a) ¿Cuánto tiempo dura el paquete en el aire?

b) ¿Qué rapidez tiene justo al momento de chocar contra el suelo?.

Respuestas: a) 3.94 s; b) 29.6 m.

Referencias

1. Figueroa, D. (2005). Serie: Física para Ciencias e Ingeniería. Volumen 1. Cinemática. Editado por Douglas Figueroa (USB).
2. Resnick, R. (1999). Física. Vol. 1. 3^ra Ed. en español. Compañía Editorial Continental S.A. de C.V.
3. Serway, R., Jewett, J. (2008). Física para Ciencias e Ingeniería. Volumen 1. 7^ma. Ed. Cengage Learning.