Question

Una bola de masa 9.2 kg se suelta desde el reposo desde una altura 2.5 m. En el primer rebote sube hasta una altura de 1.2 m. Mediciones con una cámara estroboscópica registran que el tiempo de contacto entre la bola y piso en el primer rebote fue de 48.4 ms. Calcule la fuerza media en newtons que ejerce el piso sobre la bola en el primer rebote. Respuesta con precisión de un decimal.

Answer 1

  

   Datos :

      m = 9.2 Kg 

      Vo = 0

       h = 2.5 m

       hmax = 1.2 m

       t (en el primer rebote ) = 48.4 ms

       F media = ?   ( New )   resp un decimal


         Solución :

                              transformación    48.4 ms * 10⁻³  s / 1 ms = 0.0484 s 

            
                         Como la bola se deja caer desde una cierta altura :


                                           Vf² = 2 * g * h


                                            Vf²= 2 * 9.8 m / s² * 2.5 m


                                            Vf² = 49 m² / s²


                                            Vf = √ 49 m² / s²


                                            Vf = 7 m / s  velocidad con la que llega al piso 

                                                                 al dejarse caer .

                                         hmax= - Vo² / ( 2 * g )

                                        despejando Vo


                                         Vo² = - 2* g * hmax 


                                         Vo² = - 2 * (- 9.8 m/s² )* 1.2 m


                                          Vo² = 23.52 m² / s²


                                          Vo = √23.52 m²/ s²

                                          Vo = 4.84 m / s   velocidad con que rebota en

                                                                      en el primer rebote .

                                 Fmedia * Δt = m * (Vf - Vo )


                                   despejando F, queda :

                                        Fmedia = m * ( Vf - Vo ) / Δt


                                        F media = 9.2 Kg * ( 4.84 m/s - (- 7 m/s )) / 0.0484 s


                                        F media = 9.2 Kg * 11.84 m /s / 0.0484 s


                                        F media = 108.92 kg m /s / 0.0484 s


                                        F media = 2250.4 New