MOVIMIENTO VERTICAL EJERCICIOS RESUELTOS DE CAÍDA LIBRE

Movimiento Vertical de Caída Libre (M.V.C.L) 

El M.R.U.V mas frecuentemente observado lo constituye el de los cuerpos que caen atraídos por la fuerza de gravedad de la Tierra. Si se prescinde de la resistencia que el aire opone al avance de cualquier móvil y de la variación de la fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos según la altura a la que se encuentren éstas, se puede considerar que los objetos caen con un movimiento uniformemente acelerado, y a ésta idealización de comportamiento real se le denomina caída libre.

 

Se usa el signo (+) cuando el cuerpo desciende, y el signo (–) cuando el cuerpo asciende. 

El cuerpo asciende hasta que V_f= 0 (altura máxima); luego desciende por la misma línea vertical.

El paracaidismo es un deporte que realizan las personas que gozan de las emociones fuertes. 

Consiste en saltar en paracaídas desde un helicóptero o globo aerostático, de una altura que varía entre 2000 y 4000 m.s.n.m. Una vez que el paracaidista está en el aire, conforme va cayendo aumenta su rapidez debido a la aceleración de la gravedad. 

En un determinado momento, abre el paracaídas y controla la velocidad a la que cae, además contempla el lugar y la manera de aterrizar. A medida que desciende, experimenta un MVCL.

PREGUNTA 1 : 

Un globo se eleva desde la superficie terrestre a una rapidez constante de 5 m/s. Cuando se encuentra a una altura de 360 m. Se deja caer una piedra. El tiempo en segundos, que tarda la piedra en llegar a la superficie terrestre es: 

a) 3 s 

b) 5 s 

c) 7 s 

d) 9 s 

e) 11 s 

Rpta. : "D"

PREGUNTA 2 : 

Desde una torre de 80m, se lanza hacia arriba una pelota con una rapidez de 20m/s. Calcula luego de que tiempo la pelota llegará a tierra firme. 

(g=10m/s²) 

a) 2s 

b) 4s 

c) 6s 

d) 3s 

e) 5s 

Rpta. : "C"

PREGUNTA 3 : 

Si una pelota cae a un pozo de altura “H” y tarda en llegar al fondo 5 segundos. 

Calcula “H” si: g = 32 pies/s². 

a) 40 pies 

b) 200 pies 

c) 300 pies 

d) 400 pies 

e) 500 pies 

Rpta. : "D"

PREGUNTA 4 : 

Una piedra es soltada por un muchacho desde la parte superior de un pozo de altura “H”, si se escucha el eco luego de 14 segundos. Calcula “H” si g = 10m/s². 

Considera Vsonido = 360m/s. 

a) 360m 

b) 480m 

c) 680m 

d) 720m 

e) 960m 

Rpta. : "D"

PREGUNTA 5 :

Desde la parte superior de una torre se lanza una piedra verticalmente hacia arriba con una rapidez de 20 m/s. ¿A qué distancia del punto de lanzamiento se encontrará luego de 7 segundos? 

(g = 10 m/s²) 

a) 85 m 

b) 95 m 

c) 105 m 

d) 115 m 

e) 125 m 

Rpta. : "C"

PREGUNTA 6 :

Un globo aerostático asciende con una velocidad de 50 m/s; si se deja caer un cuerpo que tarda 20 s en llegar a tierra. ¿De qué altura se soltó el objeto? 

(g = 10 m/s²) 

a) 500 m 

b) 700 m 

c) 1000 m 

d) 1200 m 

e) 1500 m 

Rpta. : "C"

PREGUNTA 7 :

Empleando un dinamómetro dentro de un ascensor, un hombre pesa un cuerpo, observándose que el dinamómetro no marca peso alguno. Luego lo más probable que sucede es: 

a) El ascensor está detenido. 

b) Está subiendo con una velocidad constante de 9,8 m/s. 

c) El ascensor baja con una aceleración de 9,8 m/s. 

d) El ascensor sube con una aceleración de 9,8 m/s². 

e) El ascensor baja a una velocidad constante de 9,8 m/s.

Rpta. : "C"

PREGUNTA 8 :

Una pelota es lanzada desde el piso con una rapidez de 40 m/s en un lugar donde g = 10 m/s². ¿Al cabo de qué tiempo máximo llegará a estar 60 m sobre el piso? 

a) 4 s 

b) 5 s 

c) 6 s 

d) 7 s 

e) 8 s 

Rpta. : "C"

PREGUNTA 9 :

Un globo aerostático se eleva con una rapidez constante de 5 m/s. Cuando se encuentra a una altura de 360 m se deja caer una piedra. Hallar el tiempo que tarda la piedra en llegar a tierra. (g = 10 m/s²) 

a) 6 s 

b) 9 s 

c) 12 s 

d) 15 s 

e) 18 s 

Rpta. : "B"

PREGUNTA 10 :

Determine la rapidez con la cual se lanza verticalmente hacia arriba una billa, si la distancia es en el primer segundo es siete veces la distancia en el último segundo de subida. 

(g = 10 m/s²) 

a) 20 m/s 

b) 25 m/s 

c) 30 m/s 

d) 35 m/s 

e) 40 m/s 

Rpta. : "E"

PREGUNTA 11 :

Un globo desciende con una rapidez constante de 5 m/s. Cuando se encuentra a una altura de 60 m sobre la superficie, desde el globo se abandona una piedra. ¿Qué tiempo se demorará la piedra en llegar al suelo? 

(g = 10 m/s²) 

a) 1 s 

b) 2 s 

c) 3 s 

d) 4 s 

e) 5 s 

Rpta. : "C"

PREGUNTA 12 :

Una piedra es soltada desde la azotea de un edificio y recorre 55 m en el último segundo de su movimiento; determine a qué altura se encontraba 2 segundos después que fue soltada. 

(g = 10 m/s²) 

a) 20 m 

b) 120 m 

c) 180 m 

d) 40 m 

e) 160 m 

Rpta. : "E"

PREGUNTA 13 :

Desde una altura de 40 m, se lanza un cuerpo verticalmente hacia abajo, con una rapidez “V”, si el cuerpo llega al piso con una rapidez “3V”. Halle el tiempo que demora el cuerpo en llegar al piso. 

(g = 10 m/s²) 

a) 2 s 

b) 3 s 

c) 4 s 

d) 5 s 

e) 6 s 

Rpta. : "A"

PREGUNTA 14 :

Determine el recorrido realizado por una piedra lanzada verticalmente hacia arriba del borde de un acantilado, con una rapidez de 20 m/s si impacta en el fondo del acantilado con una rapidez de 50m/s. 

(g = 10 m/s²) 

a) 120 m 

b) 135 m 

c) 140 m 

d) 145 m 

e) 150 m 

Rpta. : "D"

PREGUNTA 15 :

Un objeto lanzado verticalmente hacia arriba duplica su rapidez al cabo de 6 s. Determine la rapidez con la que fue lanzado y la distancia que lo separa del lugar de lanzamiento en dicho instante. 

(g = 10 m/s²) 

a) 10 m/s; 50 m 

b) 20 m/s; 60 m 

c) 30 m/s; 70 m 

d) 40 m/s; 65 m 

e) 50 m/s; 55 m 

Rpta. : "B"

• CLIC AQUÍ Ver CAÍDA LIBRE TEORÍA Y EJERCICIOS RESUELTOS
• Ver CAÍDA LIBRE NIVEL BÁSICO
• Ver Más DE FÍSICA

*

PROBLEMA 1 : 

Indique la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones 

I. La velocidad y la aceleración tienen igual dirección 

II. Si una partícula experimenta aceleración, entonces su velocidad es siempre no nula 

III. Si la velocidad es constante entonces la trayectoria es rectilínea 

IV. Si la trayectoria es curvilínea necesariamente existe aceleración 

a) FVVV 

b) VFVF 

c) VVVV 

d) FFVV 

e) FVFV 

PROBLEMA 2 : 

Con respecto a las proposiciones, afirmamos: 

I. La velocidad media en un movimiento completo de caída libre es cero. 

II. En movimiento acelerado la velocidad puede ser cero. 

III. Duplicando la aceleración de la gravedad, la altura máxima alcanzada disminuye hasta la mitad. 

a) FVF 

b) FVV 

c) VFV 

d) VFF 

e) VVV 

PROBLEMA 3 : 

Un suicida se deja caer desde la azotea de un edificio de 180 m de altura. A 36 m de distancia del posible punto de impacto sobre el pavimento, se encuentra un grupo de bomberos con una red de salvamento. ¿Qué aceleración constante (en m/s²) deben tener los bomberos para salvar al suicida, si inicialmente estaban parados? 

(g=10m/s²) 

a) 10 

b) 5 

c) 3 

d) 1 

e) 2 

PROBLEMA 4 : 

Una pelota que se deja caer desde la cornisa de un edificio tarda 0,25s en pasar delante de una ventana de 4m de altura. ¿A qué distancia (en m) por debajo de la cornisa se encuentra la parte superior de la ventana?

(g=10m/s²) 

a) 10,88 

b) 5,78 

c) 7,20 

d) 4,36 

e) 3,72 

PROBLEMA 5 : 

Un cuerpo cae libremente desde el reposo. La mitad de la caída lo realiza en el último segundo. El tiempo total, en segundos, de la caída es aproximadamente: 

a) 3,4 

b) 1,2 

c) 4,0 

d) 2,0 

e) 3,0 

PROBLEMA 6 : 

Marquito lanza una moneda desde el borde superior de un edificio verticalmente hacia abajo con una velocidad de 25m/s tardando 4 s en impactar en el piso. ¿Cuánto tardaría en llegar al piso si en lugar de lanzarlo lo deja caer de la misma altura? 

(g=10m/s²) 

a) 4 s 

b) 5 s 

c) 6 s 

d) 7 s 

e) 8 s 

PROBLEMA 7 : 

Del borde de un edificio, se lanza verticalmente hacia arriba dos piedras con igual rapidez , de tal manera que la segunda piedra es lanzada cuando la primera alcanza su altura máxima y llega a la base del edificio 1 s después que la primera; determine el tiempo que tarda cada piedra en llegar a la base del edificio de 75 m de altura 

(g=10m/s²) 

a) 2 s 

b) 9 s 

c) 8 s 

d) 5 s 

c) 7 s 

PROBLEMA 8 : 

Desde lo alto de una torre de 180 m de altura se lanza un cuerpo verticalmente hacia arriba con una velocidad de 45 m/s, al cabo de qué tiempo el cuerpo llega al suelo 

(g=10m/s²) 

a) 6 s 

b) 8 s 

c) 10 s 

d) 12 s 

e) 14 s 

PROBLEMA 9 : 

Marquito sostiene una moneda en la mano, que esta parado sobre una plataforma que sube con una aceleración constante de 1,2 m/s². Si lanza la moneda verticalmente hacia arriba con una velocidad de 22 m/s. ¿Qué tiempo debe esperar para volver a tener la piedra entre sus manos? 

a) 2 s 

b) 3 s 

c) 4 s 

d) 5 s 

e) 6 s

Consideremos el siguiente fenómeno físico: ***

Los cuerpos (piedra y hoja), luego de ser soltados desde una misma altura y en forma simultánea, caen debido a la atracción de la gravedad, donde la piedra desciende describiendo una trayectoria rectilínea y llega primero al piso; mientras que la hoja también desciende pero describiendo una trayectoria curvilínea y empleando mayor tiempo en llegar al piso.

Asimismo, al ir descendiendo impactan con las partículas del aire, las cuales ofrecen resistencia (oposición) al movimiento de estos cuerpos.