Ejemplo de caída libre

 


Ejercicio. Se golpea una pelota de beisbol de modo que viaja recto hacia arriba después de ser golpeada por el bat. Un aficionado observa que a la bola le toma 3.00 s llegar a su máxima altura. Encuentre a) la velocidad inicial de la bola y b) la altura que alcanza.

SOLUCION:

Datos conocidos del problema:

  • \( t = 3 \ s \)

Lo que hay que encontrar:

  • \( v_i \) (velocidad en y)
  • \( y \)

Para calcular la \( v_i \):

\( v_f = v_i + at \)

       Dado que \( a \) corresponde a la aceleración \( g \), 

\( v_f = v_i + gt \)

Ya que a la altura máxima la \( v_f = 0 \), 

\( 0 = v_i + gt \)

Entonces, 

\( v_i = -gt \)

\( v_i = -(-9,8 \ m/s^2)(3 \ s) \)

\( v_i = 29,4 \ m/s \)

La velocidad inicial es: \( 29,4 \ m/s \)

Para hallar la altura máxima \( y \):

\( 2gy = v_{f}^{2} - v_{i}^{2} \)

Otra vez, \( v_f = 0 \) en la altura máxima, 

\( 2gy = - v_{i}^{2} \)

Ahora, se tiene, 

\( y = \frac{-v_{i}^{2}}{2g} \)

\( y = \frac{-(29,4 \ m/s)^2}{2 \cdot (-9,8 \ m/s^2)} \)

\( y=44,1 \ m \)