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Questions and Answers
¿Cuál de las siguientes describe mejor la condición ideal para la caída libre en física?
¿Cuál de las siguientes describe mejor la condición ideal para la caída libre en física?
- Un objeto cayendo en el vacío con la resistencia del aire considerada.
- Cualquier objeto que cae bajo la influencia de múltiples fuerzas, incluyendo la gravedad y la fricción.
- Un objeto cayendo en un fluido denso donde la flotabilidad es significativa.
- Un objeto cayendo con la única fuerza actuando sobre él siendo la gravedad y sin resistencia del aire. (correct)
Un objeto es lanzado verticalmente hacia arriba. ¿Qué afirmación describe mejor su comportamiento durante la fase ascendente?
Un objeto es lanzado verticalmente hacia arriba. ¿Qué afirmación describe mejor su comportamiento durante la fase ascendente?
- No está sujeto a la gravedad hasta que comienza a descender.
- Mantiene una velocidad constante hasta alcanzar su punto máximo.
- Experimenta caída libre, desacelerando debido a la gravedad. (correct)
- Experimenta una aceleración constante en la dirección del lanzamiento.
¿Cuál de las siguientes ecuaciones se utiliza para calcular la distancia vertical (h) recorrida por un objeto en caída libre desde el reposo después de un tiempo (t), donde g es la aceleración debida a la gravedad?
¿Cuál de las siguientes ecuaciones se utiliza para calcular la distancia vertical (h) recorrida por un objeto en caída libre desde el reposo después de un tiempo (t), donde g es la aceleración debida a la gravedad?
- $vf^2 = vi^2 + 2gh$
- $h = (1/2)gt^2$ (correct)
- $F = ma$
- $v = gt$
Un objeto se deja caer desde una altura de 80 metros. Ignorando la resistencia del aire, ¿cuál es la velocidad del objeto justo antes de impactar el suelo? (Use $g = 9.81 m/s^2$)
Un objeto se deja caer desde una altura de 80 metros. Ignorando la resistencia del aire, ¿cuál es la velocidad del objeto justo antes de impactar el suelo? (Use $g = 9.81 m/s^2$)
Un paracaidista salta de un avión. Inicialmente, experimenta una aceleración cercana a 'g'. ¿Por qué disminuye esta aceleración con el tiempo?
Un paracaidista salta de un avión. Inicialmente, experimenta una aceleración cercana a 'g'. ¿Por qué disminuye esta aceleración con el tiempo?
Si un objeto se lanza hacia arriba con una velocidad inicial de 20 m/s, ¿cuánto tiempo tardará en alcanzar su punto más alto? (asume $g = 9.81 m/s^2$ y desprecia la resistencia del aire)
Si un objeto se lanza hacia arriba con una velocidad inicial de 20 m/s, ¿cuánto tiempo tardará en alcanzar su punto más alto? (asume $g = 9.81 m/s^2$ y desprecia la resistencia del aire)
¿Cuál de los siguientes factores NO afecta significativamente la velocidad final de un objeto en caída libre en un escenario del mundo real?
¿Cuál de los siguientes factores NO afecta significativamente la velocidad final de un objeto en caída libre en un escenario del mundo real?
Dos objetos, uno con el doble de masa que el otro, se dejan caer simultáneamente desde la misma altura en un vacío. ¿Cuál llegará primero al suelo?
Dos objetos, uno con el doble de masa que el otro, se dejan caer simultáneamente desde la misma altura en un vacío. ¿Cuál llegará primero al suelo?
¿Qué representa la velocidad terminal en el contexto de la caída libre con resistencia del aire?
¿Qué representa la velocidad terminal en el contexto de la caída libre con resistencia del aire?
Un objeto se deja caer desde una altura desconocida. Después de 4 segundos, se observa que ha caído 78.48 metros. ¿Cuál es la aceleración debida a la gravedad en este lugar? (Considera que la caída es libre y sin resistencia del aire)
Un objeto se deja caer desde una altura desconocida. Después de 4 segundos, se observa que ha caído 78.48 metros. ¿Cuál es la aceleración debida a la gravedad en este lugar? (Considera que la caída es libre y sin resistencia del aire)
Flashcards
¿Qué es la caída libre?
¿Qué es la caída libre?
Movimiento de un objeto influenciado solo por la gravedad, sin considerar la resistencia del aire.
¿Valor de la aceleración debida a la gravedad?
¿Valor de la aceleración debida a la gravedad?
Aproximadamente 9.81 m/s² en la Tierra, pero varía según la ubicación.
¿Cómo cambian la velocidad y distancia en caída libre?
¿Cómo cambian la velocidad y distancia en caída libre?
La velocidad aumenta linealmente y la distancia aumenta cuadráticamente con el tiempo.
¿Ecuación de velocidad en caída libre?
¿Ecuación de velocidad en caída libre?
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¿Ecuación de altura en caída libre?
¿Ecuación de altura en caída libre?
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¿Ecuación de velocidad final desde una altura dada?
¿Ecuación de velocidad final desde una altura dada?
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¿Cómo afecta la resistencia del aire?
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¿Qué ocurre al lanzar un objeto hacia arriba?
¿Qué ocurre al lanzar un objeto hacia arriba?
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Study Notes
- En física, la caída libre denota el movimiento de un objeto bajo la única influencia de la gravedad.
- En una caída libre ideal, se ignora la resistencia del aire u otras fuerzas además del peso.
- La aceleración debida a la gravedad (g) es aproximadamente 9.81 m/s² en la superficie terrestre, aunque puede variar ligeramente según la ubicación.
Conceptos Clave en Caída Libre
- Un objeto en caída libre experimenta una aceleración constante causada por la gravedad.
- La velocidad del objeto aumenta linealmente con el tiempo durante la caída.
- La distancia que recorre el objeto aumenta cuadráticamente con el tiempo.
- Los objetos lanzados hacia arriba también experimentan caída libre durante su vuelo, disminuyendo la velocidad al subir y acelerando al bajar.
Ecuaciones de Movimiento en Caída Libre
- v = gt, donde v es la velocidad, g es la aceleración debida a la gravedad y t es el tiempo.
- h = (1/2)gt², donde h es la altura o distancia vertical recorrida.
- vf² = vi² + 2gh, donde vf es la velocidad final y vi es la velocidad inicial.
Ejemplos de Caída Libre
- Soltar una pelota desde una altura: la pelota acelera hacia abajo debido a la gravedad.
- Lanzar una piedra verticalmente hacia arriba: la piedra se ralentiza hasta detenerse y luego acelera hacia abajo.
- Un paracaidista antes de abrir el paracaídas: experimenta una aceleración cercana a g hasta que la resistencia del aire se vuelve significativa.
Ejemplo 1: Cálculo de la Velocidad Después de un Tiempo Determinado
- Si un objeto se deja caer desde el reposo, su velocidad después de 3 segundos se puede calcular usando v = gt.
- v = 9.81 m/s² * 3 s = 29.43 m/s.
- El objeto viajará a 29.43 m/s hacia abajo después de 3 segundos.
Ejemplo 2: Cálculo de la Altura Después de un Tiempo Determinado
- Si un objeto se deja caer desde el reposo, la distancia que recorre después de 3 segundos se puede calcular usando h = (1/2)gt².
- h = (1/2) * 9.81 m/s² * (3 s)² = 44.145 m.
- El objeto habrá caído 44.145 metros después de 3 segundos.
Ejemplo 3: Cálculo de la Velocidad Final Desde una Altura Dada
- Si un objeto se deja caer desde una altura de 100 metros, su velocidad final al impactar el suelo se puede calcular usando vf² = vi² + 2gh.
- Como el objeto se deja caer desde el reposo, vi = 0.
- vf² = 0 + 2 * 9.81 m/s² * 100 m = 1962 m²/s².
- vf = √(1962 m²/s²) ≈ 44.29 m/s.
- El objeto impactará el suelo a una velocidad de aproximadamente 44.29 m/s.
Consideraciones Adicionales
- En situaciones reales, la resistencia del aire puede tener un impacto significativo en el movimiento de un objeto en caída.
- La resistencia del aire depende de factores como la forma y el tamaño del objeto, así como de la densidad del aire.
- Cuando la resistencia del aire es significativa, la aceleración del objeto disminuye hasta que alcanza una velocidad terminal constante.
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