Problema de Fisica

CodeK

Buenas, tengo una duda de un problema de Fisica de 4º de la ESO que le pusieron a la hermana de un amigo.
Al parecer segun estamos viendo unos amigos parece que faltan datos(somos de letras), y queremos saber si se puede calcular o en caso contrario que falta algun dato.

Desde lo alto de una torre se lanza verticalmente una piedra hacia arriba que llega a una altura respecto al suelo de 176,4m. La piedra al chocar con el suelo lleva una velocidad de 58,8m/s
1-Calcular velocidad inicial con la que fue lanzada la piedra
2- Calcular la altura de la torre.

Gracias de antemano

Matamoross

Que digo yo, si se lanza verticalmente desde una torre, la piedra volvera a caer sobre la torre...

¿No?

1 1 respuesta
B

#2 no si tu estas en el borde de la torre y sacas la mano por fuera

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Javimorga

#1 Estás seguro de que los 176.4m son respecto al suelo y no respecto a la torre? Porque no tiene sentido que te den la velocidad a la que llegua y la altura desde la que cae, es redundante. Si la altura es respecto al suelo, sí que te faltan datos.

B

Al llegar a el cenit de su ascensión la piedra se pone a 0km/h, y si te dan la velocidad con la que llega y la distancia desde la que cae, no puedes sacar la velocidad desde la que se lanza desde la torre. Faltan datos.

Aihs. MRUA, qué tiempos (El año pasado, xD)

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-SHolmes-

Edit:

spoiler

Mmmmm... después de resolverlo, creo que tienes razón, la altura de la torre te la puedes inventar y a partir de la misma sacas la velocidad inicial con la que se lanzó la piedra xDDD

Menudos cabroncetes los profes haciendo que en la ESO se estrujen los sesos de esa manera :D

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varitoapg

Estoy con #6, la mejor manera es que lo descifre uno mismo, pero igual a #1 le falta algun conocimiento de fisica(ya que es de letras, sin mala intencion xD) o que no se de cuenta de alguna cosa como la que ha dicho #5. Con esas dos pistas y las formulas(que imagino que la chavala tenga) lo tienes solucionado.

Matamoross

Yo la unica solucion que veo es tomar como referencia el suelo de la torre (con lo que la altura de la torre es indiferente xD), ya que como dije antes si la tiramos verticalmente la piedra cae otra vez en la torre.

Sino no puede resolverse

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-SHolmes-

#8 te lo ha explicado antes #3

S

si se puede sacar

he mirao un poco por encima y creo q se haria así, corregidme si me ekivoco y no se puede hacer:

consiste en dividirlo en 2 partes; 1 la del movimiento ascendente (de 1 a 2) y otra parte la del movimiento descendente (de 2 a 3)

con esto y 2 ecuaciones: v(t)=at+v0 / h(t)=h0+v0t+1/2at2

de 1 a 2: tenemos 2 incognitas h0 y t (v0 la dejamos en funcion de t ya que 0=-9'8t+v0 dejandolop en funcion de t: v0=9'8t)

de 2 a 3: tenemos una sola incognita que es t

así q: resolvemos t en una de las 2 ecuaciones de la parte de 2 a 3, da igual en cual de las 2, va a dar lo mismo, creo q 6

resolvemos en la aprte de 1 a 2 la altura de la torre (h0)

resolvemos la v0, velocidad con la que lanza la piedra con lo que teniamos de v0=9,8t de un principio

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Javimorga

Ok, la altura es respecto al suelo, ya que cuadra con los 58.8m/s al caer (sigo sin saber por qué te dan los dos datos). Definitivamente te faltan datos. Invéntate la velocidad a la que tiras la piedra hacia arriba (por debajo de 58.8m/s xD) y listo.

B

no os comais la cabeza no se puede hacer

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S

#12 yo no me como la cabeza, he dado la solucion al problema
#14 has sacado el tiempo, el problema no pide eso, por lo q no lo has resuelto, es mas dices q se puede inventar la altura, algo muy absurdo por cierto, y si, yo digo como se hace q es lo q no sabeis, resolver ecuaciones de primer grado sabemos todos

1 respuesta
-SHolmes-

#13 No has dado la solución xD has empezado a resolverlo pero no lo has hecho

La solución está en #6

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JonaN

Te da dos restricciones (altura desde donde cae y velocidad a la que llega al suelo) que están ligadas por el tipo de movimiento, así que en realidad sólo te está imponiendo la altura a la que llega.

Por lo tanto, tienes un grado de libertad. Si eliges una torre de X m, la tendrás que lanzar a Y m/s. Si la torre mide otra cosa, la velocidad es otra.

Y ya está, no está determinado, no hace falta plantar las ecuaciones para llegar a esa conclusión.

3
Matamoross

#10 El tiempo que tarda en caer (6s) no es el mismo que tarda en subir

1
wdaoajw

Esto se suele hacer por conservacion de la energia, pero como es 4 de la ESO eso no sabran ni lo que es, asi que tendras que usar las formulas de MUA(movimiento uniformemente acelerado) que vendran en su libro y a correr. Ten en cuenta que arriba del todo la velocidad de la piedra sera 0, y que en el suelo la altura(o posicion final s) sera 0.

Metes esas 2 cosas en las formulas y te sale rapido. Por cierto, la aceleracion sera la aceleracion de la gravedad

1
Killman

Si sabes la velocidad inicial puedes saber la altura de la torre pero vamos lo que se deduce de esto es que el problema por mi parte esta mal planteado pq la altura de la torre depende totalmente de la velocidad con la q se inicio todo.

Si se inicia con mucha velocidad la torre mide menos si se incia con poca velocidad la torre medira mas.

Para saber la altura exacta deberian dar el tiempo que tarda en subir por ejemplo.

Si quiere dar una respuesta que la de en forma de equacion:

Teniendo:

h = 176.4 m
h = hS + hT (hS es altura de subida desde el techo al punto final y hT es la altura de la torre)
h = ho + vot - 4.9t2
t = 6s (calculado previamente)

Si hacemos que la pelota caiga en el techo:

hT = ho = 0

h = hT + vot - 4.9t2

hS + hT = hT + vot - 4.9t2

hS = vot - 4.9t2

h = hT + vot - 4.9t2

176.4 = hT + vot - 4.9t2

hT = 176.4 - vot + 4.9t2

hT = 176.4 - 6vo + 176.4

hT = 352.8 - 6vo

Quiza este mal caculado o quiza este todo mal pero hace muchos años que ni hago fisica ni matematicas

K

Ok me habia equivocado GG y a otra cosa,que nadie cite xD

K

Bueno yo tambien creo que falta un dato porque si aplicas conservacion de la energia:

Em0=mVo2/2+mgHo
Emf=mVf2/2
EmHMAX=mgHMAX

TIENES ESTE SITEMA
mVo2/2+mgHo=mVf2/2
mgHMAX=mVf2/2

SIMPLIFICAS M
Vo2/2+gHo=Vf2/2
gHMAX=Vf2/2

Vo2/2+gHo = gHMAX
gHo = gHMAX-Vo2/2 <una eq. en funcion de la otra y sustituyes
Vo2/2 + gHMAX-Vo2/2 = gHMAX
Vo2/2 - Vo2/2 = gHMAX - gHMAX
0=0 -> Se rompe el universo

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B

#20 esta bien, 0=0

CodeK

A todo esto, es uno de los ejercicios de un examen de una chica de 4º de la ESO, tal cual.

1 respuesta
wdaoajw

#22 Es muy sencillo el ejercicio, como te he dicho antes tan solo tienes que aplicar las formas del movimiento uniformemente acelerado y a correr. No te tienes que meter con Energia mecanica.

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Javimorga

#23 El problema tal cual está planteado es irresoluble. Con los datos que te dan no puedes extraer de ninguna forma información sobre la torre ni la volcidad inicial. Es como si te dicen que con esos datos calcules cuando pasa el AVE por Cuenca xD

werty

Si, falta el dato de la altura inicial respecto al suelo.

Básicamente, porque solo te está dando un dato independiente, ya que altura alcanzada por el objeto y velocidad al tocar el suelo están relacionadas por la conservación de la energía:

h = v2/2g = 58,82/19,6 = 176,4

Luego el problema es similar a decir:

Se deja caer una pierda desde una altura h, calcula la velocidad que tenía al llegar a un punto X.

Pues yo lo dejaría indicado en función de X (altura desde donde se lanzó respecto al suelo)

Otra vez, por conservación de la energía:

mg(h-X) = 1/2m*(v0)2

(v0) = RAIZ[2g(h-X)]

P.D: la ecuación de la conservación de la energía se puede deducir (Claro está) a partir de las MUA. Sustiytendo en estas la aceleración "a", por "g", siendo g = -9,8.

x=x0+v0t+0.5gt2; (1)
v = v0 +g
t; (2)

t = (v-v0)/g

sustituyes en (1)

x = x0 + v0(v-v0)/g + 0.5g*(v-v0)2/g2

x = x0 + v0(v-v0)/g + 0.5(v-v0)2/g

Sacas (v-v0)/g facor común:

x - x0 = [v0+0.5(v-v0)](v-v0)/g

x - x0 = 0.5(v+v0)(v-v0)/g = 0.5/g(v2-v02)

Si v0 = 0 (el caso en el que dejamos caer una piedra desde una altura h)

x = 0.5/gv2 --> (x-x0)g = 0.5*v2, con (x-x0) = la altura h, cuando v0 = 0. En este caso x-x0 es negativo, conpensado con g = -9,8

Si v = 0 (cuando lanzamos un objeto con velocidad v0 y llega a una altura (x-x0) en la cual se detiene)

h = 0.5/g(v2-v02) -> hg = -0.5*v02, compensado con el signo negativo de g.

wiFlY

Si falta un dato lo suyo es expresarlo en funcion de la variable que falta. Vamos, al menos eso hacia yo.

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