Guia con ejercicios de caída libre y lanzamiento vertical hacia arriba

1. Tomado de:
 Tippens, P. (2011). Física, Conceptos y Aplicaciones. Séptima Edición Revisada. México: McGraw Hill.
 Bautista Ballén, M., Saavedra Sánchez, O. I. (2008) Nueva Física 10. Bogotá: Santillana.
COLEGIO JOSE CELESTINO MUTIS
FÍSICA DECIMO GRADO
Guía N°3 – Cinemática – Caída Libre y Lanzamiento Vertical Hacia Arriba
Profesor: Ing. José Alexander Puerto
Nombre: ________________________________________________ Grado: ________ Fecha: _____________
TALLER DE PROFUNDIZACIÓN
Este taller se debe realizar en hojas de examen y debe ser entregado en la carpeta de física. El taller se verificará mediante una
prueba escrita. La nota definitiva del taller se computará de la siguiente manera:
 Presentación y orden del taller 10%
 Taller 30%
 Prueba escrita 60%
Lea los problemas descritos a continuación y resuélvalos aplicando los conceptos y conocimientos aprendidos en clase.
Sentido Común, Razona y Explica
1. ¿EI lanzamiento en paracaídas se podría considerar como un movimiento en caída libre? Justifica tu respuesta.
2. ¿En un lugar donde hay vacío los objetos caen o flotan? Justifica tu respuesta.
3. Si una persona pesada y una persona ligera se lanzan en paracaídas de igual tamaño y los abren al mismo tiempo e igual altura,
¿cuál de las dos personas llegara primero al suelo?
4. En una competencia de clavados ¿hasta qué momento se considera la caída libre del competidor: al llegar al fondo de la piscina
o en el instante del ingreso al agua?
5. Una persona lanza una pelota verticalmente hacia arriba. ¿Regresara a su lugar original con la misma velocidad con la cual inicio
el recorrido? Justifica tu respuesta.
6. ¿Por qué si todos los cuerpos caen con la misma aceleración, al dejar caer una esfera metálica y un papel uno de ellos llega
antes al suelo?
7. ¿Qué criterios se deben tener en cuenta para afirmar que una pluma y una moneda que se sueltan simultáneamente desde la
misma altura caen al tiempo?
Problemas Caída Libre
1. Una pelota de hule se deja caer del reposo. Encuentre su velocidad y su posición después de 1, 2, 3, 4 y 5 s. Elabore una tabla
donde se relacione el tiempo, la posición y la velocidad. Realice las gráficas de posición – tiempo, y velocidad – tiempo.
Tiempo (s) Posición (m) Velocidad (m/s)
1
2
3
4
5
2. Se deja caer una piedra a partir del estado de reposo. ¿Cuándo alcanzará un desplazamiento de 18 m por debajo del punto de
partida? ¿Cuál es su velocidad en ese momento?
3. Una mujer suelta una pesa desde la parte más alta de un puente y un amigo, que se encuentra abajo, medirá el tiempo que
ocupa el objeto en llegar al agua en la parte inferior. ¿Cuál es la altura del puente si ese tiempo es de 3s?
4. A un ladrillo se le imparte una velocidad inicial de 6 m/s en su trayectoria hacia abajo. ¿Cuál será su velocidad final después de
caer una distancia de 40 m?
5. Si al dejar caer una piedra desde un edificio, tarda diez segundos en llegar al suelo, ¿desde qué altura se soltó?

2. Tomado de:
 Tippens, P. (2011). Física, Conceptos y Aplicaciones. Séptima Edición Revisada. México: McGraw Hill.
 Bautista Ballén, M., Saavedra Sánchez, O. I. (2008) Nueva Física 10. Bogotá: Santillana.
6. Un objeto que se deja caer llega al suelo 5 s despues de ser soltado.
a. ¿Desde qué altura se dejó caer?
b. ¿Cuál es la velocidad del objeto en el momento del impacto con el suelo?
7. La mayoría de los meteoritos que llegan a la Tierra desde el espacio son fragmentos de piedra, de metal y rastros de otros
minerales. En la Tierra, la capa de la atmósfera que ocupa la parte más cercana a la corteza terrestre se llama troposfera y se
extiende hasta una altura de 15 km. ¿A qué velocidad caería un meteorito desde la troposfera? (Toma la velocidad inicial igual a
cero.)
8. La gravedad en Venus es 0,9 x gravedad terrestre (9,8 m/s2). Si se lanza un objeto en caída libre desde 10 metros de altura a una
velocidad de 44,1 m/s, calcula:
a. ¿Cuánto tiempo tarda en llegar a la superficie de Venus?
b. Si se lanzara en las mismas condiciones en la Tierra, ¿cuál sería la diferencia del tiempo empleado por el objeto al caer?
9. Se deja caer una piedra desde una altura de 80 m, y 2 segundos más tarde, desde igual altura, se lanza hacia abajo otra, que
alcanza a la primera justo antes de tocar el suelo. ¿Con que velocidad se lanzó la segunda piedra?
10. Una persona que se encuentra en lo alto de un edificio lanza una pelota verticalmente hacia abajo con una velocidad de 40 m/s.
Si la pelota llega a la base del edificio a los 15 s, ¿cuál es la altura del edificio?
Problemas Lanzamiento Vertical Hacia Arriba
1. Una pelota de tenis se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad de 12 m/s. ¿Cuál es la altura máxima que alcanza la
pelota?
2. Un proyectil se lanza verticalmente hacia arriba y regresa a su posición inicial en 5 s. ¿Cuál es su velocidad inicial y hasta qué
altura llega?
3. Un proyectil se lanza verticalmente hacia arriba y regresa a su posición inicial en 5 s. ¿Cuál es su velocidad inicial y hasta que
altura llega?
4. Un objeto asciende hasta 45 m y vuelve a caer.
a. ¿Con que velocidad inicial fue lanzado?
b. ¿Cuánto tiempo duro el ascenso?
5. Una flecha se dispara verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 80 ft/s.
a. ¿Cuál es su altura máxima?
b. ¿Cuáles son la posición y la velocidad de la flecha después de 2 y de 6 s?
6. Un martillo es arrojado verticalmente hacia arriba en dirección a la cumbre de un techo de 16 m de altura. ¿Qué velocidad
inicial mínima se requirió para que llegara ahí?
7. El techo de un salón está a 3,75 m del piso. Un estudiante lanza una pelota verticalmente hacia arriba, estando la mano a 50 cm
del piso. ¿Con que velocidad debe lanzar el estudiante la pelota para que justo no toque el techo?
8. Se deja caer una pelota de caucho desde una altura de 30 m. Si al rebotar alcanza una rapidez igual al 20% de la rapidez con la
que llego al suelo, ¿qué altura alcanza en el rebote?
9. Oscar está de pie, sobre una plataforma de observación, a 100 metros sobre el nivel de la calle y deja caer una piedra. Jairo, que
está directamente debajo en la calle, lanza una piedra hacia arriba con una velocidad de 50 m/s, en el mismo instante en el que
Oscar suelta la piedra.
a. ¿A qué altura se chocan las dos piedras?
b. ¿Al cabo de cuánto tiempo?
10. Desde el suelo se lanza verticalmente hada arriba un proyectil con rapidez inicial v0 y se comprueba que tarda 4 s en alcanzar la
altura máxima. Determina:
a. La altura máxima alcanzada.
b. ¿A que altura máxima habría llegado y cuánto tiempo habría tardado si hubiera lanzado con el doble de la rapidez
inicial?