Caída Libre (MVCL) - Ejercicios Resueltos - Nivel 1A

Summary

En este video, Jorge de Mate Móvil explora el primer nivel de ejercicios de movimiento vertical, centrándose en calcular la velocidad y el tiempo de caída de una pelota desde una torre de 50 metros de altura. Utiliza la aceleración de la gravedad y resuelve el problema usando fórmulas físicas, obteniendo una velocidad final de 31.3 metros por segundo y un tiempo de caída de 3.194 segundos. Además, aborda el problema número 3, calculando el tiempo transcurrido desde que un celular cae desde una torre de 405 metros hasta que se escucha el crujido, obteniendo un total de 10.191 segundos.

Takeaways

• 📚 El vídeo explica dos problemas de movimiento vertical relacionados con la caída de objetos.
• 🏗️ El primer problema involucra una pelota que cae desde una torre de 50 metros de altura.
• 🔢 Se pide calcular la velocidad final de la pelota y el tiempo que tarda en alcanzar el suelo.
• 💨 La velocidad inicial de la pelota es cero metros por segundo.
• 📉 El desplazamiento vertical total es de 50 metros.
• 🌐 Se utiliza la aceleración de la gravedad, que es de 9.8 metros por segundo cuadrado.
• 📌 La fórmula número 4 se usa para calcular la velocidad final.
• 🕒 Para calcular el tiempo, se utiliza la fórmula número 1.
• 📝 Se resuelve el segundo problema, donde un celular cae desde una torre de 405 metros.
• 📢 Se pide determinar el tiempo que tarda en escucharse el crujido del celular al llegar al suelo.
• 🎤 Se tiene en cuenta la velocidad del sonido, que es de 340 metros por segundo.
• 🕰️ El tiempo total es la suma del tiempo que tarda el celular en caer más el tiempo que tarda el sonido en llegar al oído de la persona.

Q & A

¿Qué es el movimiento vertical de caída libre que se menciona en el video?

El movimiento vertical de caída libre es un tipo de movimiento en el cual un objeto se mueve hacia abajo exclusivamente bajo la influencia de la gravedad, sin ninguna resistencia del aire u otras fuerzas actuando sobre él.

¿Por qué la velocidad inicial de la pelota es cero en el problema planteado?

La velocidad inicial es cero porque la pelota se deja caer desde el reposo, es decir, no se le imparte ninguna velocidad inicial y simplemente se suelta desde una altura determinada.

¿Cómo se calcula la velocidad final de la pelota al llegar al suelo?

La velocidad final se calcula utilizando la ecuación de la energía cinética, donde la velocidad final al cuadrado es igual a la velocidad inicial al cuadrado más dos veces la aceleración (en este caso, la gravedad) por el desplazamiento vertical.

¿Qué fórmula se utiliza para calcular el tiempo que tarda la pelota en caer desde la torre y por qué?

Se utiliza la fórmula v = v0 + at, donde 'v' es la velocidad final, 'v0' la velocidad inicial (cero en este caso), 'a' la aceleración debida a la gravedad y 't' el tiempo. Esta fórmula es adecuada porque relaciona directamente el tiempo con la aceleración y la variación de velocidad.

¿Cuál es la importancia de utilizar la gravedad exacta de 9.8 m/s² en los cálculos en lugar de redondear a 10 m/s²?

Utilizar la gravedad exacta de 9.8 m/s² en los cálculos proporciona una precisión mayor en los resultados, especialmente en contextos académicos o aplicaciones técnicas donde la exactitud es crucial.

¿Qué indica el cambio de la unidad de tiempo de segundos a minutos en algunos cálculos del problema?

El cambio de unidades de segundos a minutos en los cálculos puede indicar un intento de facilitar la comprensión o la manipulación de los números, especialmente si los tiempos calculados son muy largos o si se ajusta mejor a las unidades utilizadas en un contexto particular.

¿Por qué es relevante calcular tanto la velocidad final como el tiempo total en problemas de caída libre?

Calcular tanto la velocidad final como el tiempo total en problemas de caída libre es crucial para entender completamente la dinámica del movimiento. La velocidad final proporciona información sobre el impacto o las condiciones al finalizar la caída, mientras que el tiempo total ayuda a determinar la duración del evento.

En el segundo problema del video, ¿cómo afecta la velocidad del sonido al cálculo del tiempo que tarda en oírse el crujido del celular?

En el segundo problema, la velocidad del sonido es crucial para calcular el tiempo que tarda el sonido en viajar desde el punto de impacto del celular hasta los oídos de la persona después de que el celular impacta el suelo. Este tiempo se suma al tiempo de caída del celular para obtener el tiempo total desde que se suelta hasta que se oye el crujido.

¿Qué supuestos se deben considerar al analizar el movimiento vertical de caída libre en este contexto?

Los supuestos incluyen que no hay resistencia del aire o fricción que afecte el movimiento de la pelota, que la aceleración debida a la gravedad es constante y que el movimiento inicia desde el reposo.

¿Cómo se verifica la consistencia de las unidades en los cálculos mostrados en el video?

La consistencia de las unidades se verifica asegurando que todas las medidas estén en el sistema internacional de unidades (metros, segundos, metros por segundo cuadrado) antes de realizar los cálculos. Esto asegura que los resultados sean correctos y coherentes.