Question

4. DESDE UN TRAMPOLÍN QUE ESTÁ A 16 PIES POR ENCIMA DE LA SUPERFICIE DEL AGUA DE UN
LAGO, SE DEJA CAER UN BALÍN DE PLOMO. EL BALÍN CHOCA CONTRA EL AGUA CON UNA CIERTA
VELOCIDAD Y SE UNDE HASTA EL FONDO. CON ESA MISMA VELOCIDAD DE CHOQUE CONSTANTE
ALCANZA EL FONDO 5 SEGUNDOS DEPUÉS DE QUE SE LE DEJÓ CAER. CALCULAR LA PROFUNDIDAD
DEL LAGO EN PIES.
5. UN CUERPO ES LANZADO A LA VELOCIDAD INICIAL DE 27.43 PIES/S VERTICALMENTE HACIA
ARRIBA, CALCULAR LA ALTURA CUANDO SU VELOCIDAD SEA 15.24 PIES/S Y DETERMINAR LA ALTURA
MÁXIMA. INDICAR SI SUBE O BAJA CUANDO SU VELOCIDAD ES 15.24 PIES/S.

Answer 1

DATOS :
    problema 4 .
   h= 16 pies 
   t = 5 seg 
   Y=? 

  solución :
     Se aplican las formulas de caída libre y movimiento uniforme, ya que 
     después del choque con la superficie de agua se va al fondo a velocidad
     constante .

     16 pies * 0.3048 m / 1 pie = 4.8768 m 
         Vf² = 2 * g * h 
          Vf= √ ( 2 * 9.8 m/seg² * 4.8768 m ) 
          Vf = 9.776 m /seg .

          Vf = g * t 
          t = Vf / g = 9.776 m/seg/ 9.8 m/seg² = 0.997 seg .

         t bajado a V constante en el agua hasta el fondo :
          t = 5 seg - 0.997 seg = 4.003 seg .
         V = d/t    d = V * t = 9.776 m/seg * 4.003 seg = 39.13 m.

      la profundidad del lago es: 
          39.13 m * 1 pie / 0.3048 m = 128.39 pies.

    Problema 5 :
     DATOS :
      Vo= 27.43 pies/seg* 0.3048 m/1pie = 8.36 m/seg
       h =? 
       Vf = 15.24 pies/seg * 0.3048 m/1 pie= 4.64 m/seg    ¿sube o baja? 
       hmáx=?

   Solución :
        Vf² = Vo² + 2 * g* h 
       h = (Vf² - Vo²)/( 2* g) =( (4.64 m/seg)²-(8.36 m/seg)²)/( 2* -9.8 m/seg²)
       h= 2.46 m.
      h máx = - Vo² / (2* g) 
      hmáx = - ( 8.36 M/seg )²/ ( 2 * - 9.8 m/seg²)= 3.56 m 
      
      cuando lleva la velocidad de 15.24 pies/seg sube porque la altura
      máxima  es mayor que la altura que lleva en ese momento. 
     t = ( 4.64 m/seg - 8.36 m/seg )/ -9.8 m/seg²= 0.379 seg 
     Tmax= - 8.36 m/seg / - 9.8 m/seg² = 0.853 seg 
      Y el tiempo que lleva cuando tiene la velocidad de 15.24 m/seg 
       es menor que el tiempo máximo .