Un balón es lanzado hacia abajo con una velocidad inicial de 10 m/s. ¿Cuál es su velocidad final después de caer
una distancia de 40 m?¿en qué tiempo recorre esa distancia
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Respuestas a la pregunta
Sabiendo que un balón es lanzado hacia abajo con una velocidad de 10 m/s, tenemos que:
- La velocidad final del balón es de 29.73 m/s.
- El tiempo en que recorre la distancia es de 1.57 s.
Fórmula asociada con el movimiento vertical
Para resolver este problema aplicaremos las siguientes ecuaciones:
h = Vo·t + g·t²/2
Vf² = Vi² + 2·g·h
Donde:
- h = altura
- Vo = velocidad inicial
- Vf = velocidad final
- g = gravedad
- t = tiempo
Resolución del problema
- Cálculo de la velocidad final
Procedemos a calcular la velocidad final, tenemos:
Vf² = Vi² + 2·g·h
Vf² = (10 m/s)² + 2(9.8 m/s²)(40 m)
Vf² = (100 + 784) m²/s²
Vf = √(884 m²/s²)
Vf = 29.73 m/s
Por tanto, la velocidad final del balón es de 29.73 m/s.
- Cálculo del tiempo
Procedemos a buscar el tiempo en que recorre, el balón, la distancia:
h = Vo·t + g·t²/2
40 m = (10 m/s)·t + (9.8 m/s²)·t²
9.8t² + 10t - 40 = 0
Aplicando tanteo, las soluciones de la ecuación cuadrática son:
- t₁ = 1.57 s
- t₂ = -2.60 s
Tomando la solución positiva, tenemos que el balón recorre la distancia en 1.57 s.
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