1. Comprender el problema
* Velocidad inicial: La piedra se arroja hacia arriba con una velocidad de 15 m/s (positivo ya que está hacia arriba).
* Posición final: La piedra se atrapa a 2.5 m por encima del punto de partida.
* Aceleración: La gravedad actúa sobre la piedra, causando una aceleración hacia abajo de -9.8 m/s² (negativo ya que está hacia abajo).
* Necesitamos encontrar:
* Velocidad final: ¿Qué tan rápido va la piedra cuando está atrapada?
* Tiempo: ¿Cuánto tiempo se tarda en llegar a ese punto?
2. Aplicar las ecuaciones relevantes
Usaremos las siguientes ecuaciones de movimiento:
* Ecuación 1: *v*² =*u*² + 2*a*s
* * V * =Velocidad final (lo que queremos encontrar)
* * u * =velocidad inicial (15 m/s)
* * A * =Aceleración debido a la gravedad (-9.8 m/s²)
* * S * =desplazamiento (2.5 m)
* Ecuación 2: *v*=*u* +*a*t
* * V * =velocidad final (lo que hemos encontrado en la ecuación 1)
* * u * =velocidad inicial (15 m/s)
* * A * =Aceleración debido a la gravedad (-9.8 m/s²)
* * t * =tiempo (lo que queremos encontrar)
3. Calcule la velocidad final
* Conecte los valores a la ecuación 1:
* * V * ² =(15 m/s) ² + 2 * (-9.8 m/s²) * (2.5 m)
* *V *² =225 - 49 =176
* * V * =√176 ≈ 13.3 m/s
4. Calcule el tiempo
* Conecte los valores (incluida la velocidad final que acabamos de calcular) en la ecuación 2:
* 13.3 m/s =15 m/s + (-9.8 m/s²) * * t *
* -1.7 m/s =(-9.8 m/s²) * * t *
* * t * =-1.7 m/s/(-9.8 m/s²) ≈ 0.17 s
Respuesta:
* La piedra va aproximadamente 13.3 m/s Cuando está atrapado.
* Toma aproximadamente 0.17 segundos Para llegar a ese punto.