En julio de 2021, en los juegos olímpicos desarrollados en Tokio - Japón, el clavadista colombiano Sebastián Villa tuvo actuación en sus terceros juegos; durante la competencia se deja caer desde una altura de 35 m sobre una piscina. Si consideramos su movimiento como una caída libre en la vertical como se muestra en la figura.
a) Calcule el tiempo de caída.
b) Determine la rapidez con que cayó Sebastián Villa al impactar con el agua
c) Si la rapidez del sonido es de 340m/s ¿Cuánto tiempo después de que Sebastián Villa salte, un espectador escucha el golpe en el agua, si se encuentra a una distancia de 20m?
d) Realice los gráficos de distancia recorrida y velocidad en función del tiempo hasta el instante en que llega al agua.
Respuestas a la pregunta
El clavadista tardó 2.67 segundos en caer a la piscina con una rapidez final de 26.19 m/s.
La velocidad inicial es cero ya que es una caída libre, sustituyendo los datos en la ecuación de altura despejamos el tiempo de vuelo
0 = Yo+ Vi * t - (1/2) * g * t^2
0 = Yo - (1/2) * g * t^2
t = √(2*Yo/g)
t = √(2*35/9.8)
t = 2.67 s
- Parte b): Rapidez final:
Sustituyendo el tiempo en la ecuación de velocidad:
Vf = Vo - g*t
Vf = 0 - 9.8*2.67
Vf = -26.19 m/s
- Parte c) Tiempo que tarda en escucharse la caída:
Sabemos que el tiempo de vuelo es conocido, luego le sumamos el que tarda el sonido en recorrer 20 metros:
t = 2.67 + Δx/Vsonido
t = 2.67 + 20/340 = 2.73 s
Se tarda 2.73 segundos en escuchar el golpe en el agua desde que el clavadista saltó.
¿Cómo es la caída libre?
El movimiento es vertical con la velocidad inicial valiendo cero. La aceleración es la de la gravedad.
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