1r ciclo Caida libre

[pepunya]

hola soy nueva en el foro y estoy estudiando cinematica me ayudarian con este problema por favor
una pelota de 110 gramos avanza rodando sin rozamiento sobre una mesa de 1,5 metros de altura y al llegar al borde cae.
En el suelo hay una caja cuadrada de 12 cm de largo para que la pelota caiga dentro.
Si el centro de la caja esta ubicado a 1,6 metros de la mesa.

a)tiempo que la pelota tarda caer en ella.
b)si la velocidad de la pelota cuando alcanza el borde de la mesa es 3 mtros/s , ¿cayo la pelota dentro de la caja?

Se que la segunda ley de Newton es
f = m.a
f= 110grs. (-9,8 mtrs/s}^{2 })
1078 Newton ??
No se si esta bien eso y como continuar tampoco.

[angel relativamente]

Re: Caida libre

Hola pepunya, bienvenida.
Te dejo una pista para los apartados:
Se trata de un tiro parabólico, por lo que has de tener en cuenta las componentes horizontal (MRU) y vertical (MRUA).
a) La pelota parte con velocidad nula en la vertical (se desliza horizontalmente). Sabiendo la altura de la mesa y que la aceleración es la gravitatoria, tienes todos los datos para sacar el tiempo.
b) Para responder a este apartado, has de calcular cuánto se ha alejado horizontalmente la pelota de la mesa. Como sabes la velocidad horizontal, que se va a mantener constante, y el tiempo de vuelo lo has calculado en el apartado anterior, con la fórmula de MRU sacas la distancia y puedes ver si eso cae en la caja o no.

Saludos

- - - Actualizado - - -

Se que la segunda ley de Newton es
f = m.a
f= 110grs. (-9,8 mtrs/s}^{2 })
1078 Newton ??
No se si esta bien eso y como continuar tampoco.

Te he dado ya la pista de cómo hacerlo, supongo que lo has editado sin verlo. Nota que la fuerza (que en este caso es el peso de la pelota) no la necesitas para nada, ya que te están pidiendo valores cinemáticos. Aun así, el cálculo que haces no está bien.Para que el resultado de en Newtons, los valores han de estar en sistema internacional, por lo que deberías poner el valor de la masa de la pelota en Kg.

Saludos,

[JCB]

Re: Caida libre

Hola a todos.

Recuerdo una clase de Física de 2º de BUP (debe hacer unos 40 años, aproximadamente): lo que más me fascinó y sorprendió del tiro horizontal, fue descubrir que el tiempo de caída hasta el suelo, de un objeto lanzado horizontalmente, es el mismo que si soltamos verticalmente al objeto desde la misma altura.

Saludos cordiales,
JCB.

[Richard R Richard]

Re: Caida libre

A mi lo que me sorprende es ver la cantidad de enunciados idealizados , con situaciones complejas, que simplemente quieren que el alumno resuelva con dos ecuaciones básicas. Bien orientadas por cierto.Pero si se le ocurriese al alumno experimentar para ver en la práctica lo que dice la teoría , se enfrentaría a problemas de todo tipo.
Me explico, desde que no le dieron el diámetro de la bola , no le dicen si darle al borde por el lado interno es acertar, no le dicen si la bola debe quedar definitivamente en la caja, si pudiese rebotar, y otras no menos obvias como los desprecios de los rozamientos del aire y la mesa.
Además de no dar como dato la altura de las paredes laterales de la caja.
Por como ha intentado resolver el alumno, quiere decir que tampoco le dieron o no supo buscar las herramientas matemáticas de la cinemática.
Por otro lado puntualizo, que el tiempo de caída del tiro vertical y horizontal coinciden , solo idealmente, para situaciones donde la velocidad horizontal es despreciable a la velocidad orbital, y las alturas de lanzamiento y longitud de la trayectoria son despreciables frente al radio terrestre, por considerar la gravedad constante con la altura.
Como ayuda a la protagonista de la historia, el tiempo lo despejas de la ecuación de la cinemática sobre en eje vertical
$H_f=H_0+v_{0v}t-\frac12gt^2$
Como la velocidad vertical $v_{0v}$ es nula se simplifica el calculo.
Luego como la velocidad horizontal se conserva, debe observar si

$\Delta x=v_{0h}t$ esta dentro de la caja , es decir si es mayor a $1.6-\dfrac{0.12}2$ y menor a $1.6+\dfrac{0.12}2$

[pepunya]

Re: Caida libre

Hola pepunya, bienvenida.
Te dejo una pista para los apartados:
Se trata de un tiro parabólico, por lo que has de tener en cuenta las componentes horizontal (MRU) y vertical (MRUA).
a) La pelota parte con velocidad nula en la vertical (se desliza horizontalmente). Sabiendo la altura de la mesa y que la aceleración es la gravitatoria, tienes todos los datos para sacar el tiempo.
b) Para responder a este apartado, has de calcular cuánto se ha alejado horizontalmente la pelota de la mesa. Como sabes la velocidad horizontal, que se va a mantener constante, y el tiempo de vuelo lo has calculado en el apartado anterior, con la fórmula de MRU sacas la distancia y puedes ver si eso cae en la caja o no.

Saludos

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Te he dado ya la pista de cómo hacerlo, supongo que lo has editado sin verlo. Nota que la fuerza (que en este caso es el peso de la pelota) no la necesitas para nada, ya que te están pidiendo valores cinemáticos. Aun así, el cálculo que haces no está bien.Para que el resultado de en Newtons, los valores han de estar en sistema internacional, por lo que deberías poner el valor de la masa de la pelota en Kg.

Saludos,

Hay una ultima cosa que no entiendo porque el enunciado me da el peso de la pelota si no lo uso en ninguna de las formulas?

[Richard R Richard]

Re: Caida libre

Hay una ultima cosa que no entiendo porque el enunciado me da el peso de la pelota si no lo uso en ninguna de las formulas?

Hola pepunya Bienvenida al foro!!!! como nuevo miembro te será útil leer consejos para recibir ayuda de forma efectiva.

también te será útil leer Cómo introducir ecuaciones en los mensajes

En realidad no te da el peso, sino la masa , pero igual no la necesitas para resolver este problema, seguramente el enunciado está extraído de otro más complejo, y al reducirlo hay datos que sobran, es bueno mantener la mente alerta , tomar solo los necesarios y evitar los despistes , que aveces le sirven al profesor para ver si tienes bien claro el resto de los conceptos.

[pepunya]

Re: Caida libre

Hola pepunya, bienvenida.
Te dejo una pista para los apartados:
Se trata de un tiro parabólico, por lo que has de tener en cuenta las componentes horizontal (MRU) y vertical (MRUA).
a) La pelota parte con velocidad nula en la vertical (se desliza horizontalmente). Sabiendo la altura de la mesa y que la aceleración es la gravitatoria, tienes todos los datos para sacar el tiempo.
b) Para responder a este apartado, has de calcular cuánto se ha alejado horizontalmente la pelota de la mesa. Como sabes la velocidad horizontal, que se va a mantener constante, y el tiempo de vuelo lo has calculado en el apartado anterior, con la fórmula de MRU sacas la distancia y puedes ver si eso cae en la caja o no.

Saludos

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Te he dado ya la pista de cómo hacerlo, supongo que lo has editado sin verlo. Nota que la fuerza (que en este caso es el peso de la pelota) no la necesitas para nada, ya que te están pidiendo valores cinemáticos. Aun así, el cálculo que haces no está bien.Para que el resultado de en Newtons, los valores han de estar en sistema internacional, por lo que deberías poner el valor de la masa de la pelota en Kg.

Saludos,

Hola disculpa que vuelva a molestar el tiempo me dio
t= 0,553 seg
y la posicion en x= 1,659mtrs estan bien los resultados?

[Alriga]

Re: Caida libre

El tiempo que tarda en llegar al suelo:

$y=\dfrac 1 2 g t^2$

$t=\sqrt{\dfrac{2y}g}=\sqrt{\dfrac{2\cdot 1.5}{9.8}}=0.5533 \ s$

La distancia horizontal:

$x=v_{0h} \cdot t=3 \cdot 0.5533=1.6599 \ m$

... el tiempo me dio t= 0,553 s y la posición en x= 1,659 m, estan bien los resultados? ...

Por lo tanto correcto, saludos.