Otras carreras Problemas de concepto en Caída Libre.

[Ing100]

Hola, tengo otra duda que despejar, más que nada conceptual. Básicamente no entiendo qué signos asignarle a la aceleración y cómo poner las posiciones en las fórmulas. Verán:

Se suelta una pelota de básket desde un balcón de 50 m. de altura, llega al piso, rebota y sube hasta 10 m. A) Con qué velocidad llega al piso?

Llego al mismo resultado numérico que el profesor pero aplicamos conceptos distintos. Para mí 50 es la altura instantánea y 0 es la inicial y la aceleración es positiva, quedándome así la fórmula: h=50+0.t+4,9.t^2
Despejo y el tiempo me da positivo. En cambio los ejercicios han sido resueltos poniendo las dos cosas negativas y desde ya les da el mismo tiempo positivo como a mí. Para mi cuando algo cae la aceleración es positiva y la misma es negativa cuando lanzas algo hacia arriba, pero acá le mandan negativo a todo y parece tonto pero esto me ha traído problemas en los resultados de velocidades y tal. A ver qué opinan que estoy liado.

[gdonoso94]

Re: Problemas de concepto en Caída Libre.

Con esa fórmula que has puesto, si despejas el tiempo te queda la raíz cuadrada de un número negativo, algo así:

$t=\sqrt{-\frac{50}{4.9}}$

Pon algún otro ejemplo e intento ayudarte mejor. Un saludo!

[Ing100]

Re: Problemas de concepto en Caída Libre.

Ese es el tema. Antes me había olvidado de algo: ese tiempo luego lo aplican en la fórmula de velocidad y la aceleración la aplican negativa y la velocidad obviamente queda negativa. A lo que voy, no es un tema de la visualización o algo así? Necesito saber qué signos se le asignan a la aceleración cuando algo se cae o cuando algo se eleva. Creo que no tengo más problemas.

Me equivoqué en la fórmula que puse, la aceleración va negativa y esa es la que usaba el profesor. Yo hago todo al revés, dejo la altura del otro lado y la aceleración positiva, así me queda raíz cuadrada de un número positivo, pero no le parece así al curso de física que estuve haciendo :/

[gdonoso94]

Re: Problemas de concepto en Caída Libre.

Ahora que he vuelto a leer el mensaje, si tu duda es sobre cómo poner los signos, yo optaría por utilizar el sentido natural de los ejes cartesianos, es decir, hacia arriba, signo positivo; y hacia abajo, signo negativo.

Creo que es lo más fácil y visual, si algo cae, va hacia abajo, por tanto signo negativo.

Espero que te sirva.

Un saludo!

P.D.: He escrito mientras tú contestabas! JAJAJA

[Ing100]

Re: Problemas de concepto en Caída Libre.

Ahora sí gdonoso. O van ambos negativos, con resultado positivo, o van ambos positivos, con resultado también positivo. Era un tema de convenciones, ya lo resolví. Muchas gracias !Tengo otra duda, cómo sacar la velocidad luego de rebotes?? en este problema, antes de subir 10 mts, el rebote con el suelo duró 0,1 s. Acá si que estoy perdido.

[gdonoso94]

Re: Problemas de concepto en Caída Libre.

Al darte el tiempo de choque, intuyo que pedirán la fuerza ejercida por el suelo, o similar.

Si utilizas la conservación de la energía, o por cinemática, pero lo veo más fácil por la conservación de la energía

$v=\sqrt{2gh}$

Sustituyendo $h$ por 10 metros hallas la velocidad que necesita para llegar a 10 metros, por tanto, esa es la velocidad que tiene después del choque.

Ahora para saber la fuerza con la que golpea al suelo se utiliza el concepto de impulso:

$F\Delta t = \Delta p$

Tenemos que:

$\Delta p = p_f-p_i = m v_f - (-m v_i)$ (Aquí el signo de la cantidad de movimiento inicial es negativo porque la velocidad es en el sentido decreciente del eje y).

Despejas $F$:

$F= \frac{m v_f + m v_i}{\Delta t}$

Espero que te sirva, si tienes alguna duda más no dudes en preguntar.

Un saludo!

[Ing100]

Re: Problemas de concepto en Caída Libre.

Impecable. Me has salvado con esa fórmula que desconocía, me brindó el mismo resultado que las respuestas. Sobre lo otro, no, es todo cinemática lo que vimos en el curso, despreciando masas, rozamientos y lo que se te ocurra. Sigo sin poder sacar la velocidad luego de los rebotes.

[gdonoso94]

Re: Problemas de concepto en Caída Libre.

La fórmula para la velocidad de un cuerpo en caída libre se saca de las ecuaciones de cinemática:

$y=y_0 + v_0t - \frac{1}{2}gt^2$

Despejando $v_0$:

$v_0=\sqrt{2gy_0}$

Donde $y_0$ es la altura desde donde se lanza el objeto.

Si el objeto llega hasta una cierta altura, tendrá que adquirir una cierta velocidad que es igual a la que lleva en el instante que toca el suelo cayendo desde esa misma altura, es decir:

$v=\sqrt{2gh}$

Y sustituyendo h por 10 metros:

$v=14,00 ms^{-1}$

Saludos!

[Clarck Luis]

Re: Problemas de concepto en Caída Libre.

Hola Ing100, quisiera aportar algo con respecto a lo de los signos, el que uses el negativo o positivo es todo relativo, todo el lio es saber si el objeto en cuestión esta acelerando o desacelerando. Por ejemplo, si tenemos una velocidad cualquiera y el objeto esta acelerando, entonces si a la velocidad le colocamos positivo entonces la aceleración también tendrá que ser positivo (también podrían ser ambas negativas), caso distinto si esta desacelerando, ahí tendrían distinto signo (puedes usar las combinaciones que quieras). En cuanto a la altura, esta influirá si también te interesa el vector posición, y este dependerá de donde tomes tu sistema de referencia, el cual hará que cambie el signo de la velocidad y esta a su vez hará que cambie el signo de la aceleración. Todo varia según un sistema de referencia, generalmente en las preguntas te piden respuestas sin signo, entonces puedes hacer tus cálculos con los signos que quieras (respetando el sistema de referencia que escojas claro esta) y a la respuesta quitarle el signo, debería darte lo mismo. Caso contrario si te lo pidieran con todo y signo, usa el sistema de referencia que te dan, o si no te dan ninguno supongo que sera: "arriba positivo" "abajo negativo" "izquierda negativo" "derecha positivo". Saludos.

[Ing100]

Re: Problemas de concepto en Caída Libre.

Qué gente tan capaz! Me gustaría también ayudar pero son paupérrimos mis saberes.

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