El ejercicio puede ser resuelto por el Teorema de Conservación de la Energía Mecánica :
Emec = ΔK + ΔUg = 0
Como se está en presencia de Fuerzas Conservativas, la variación de energía potencial se mantiene.
ΔK⇒ Variación de la energía cinética
ΔUg⇒ Variación de la energía potencial gravitatoria
En el problema, se presentan dos eventos :
Inicio⇒ Cuando la moneda está en la azotea del edificio sin dejarla caer
Final⇒ Cuando la moneda está a punto de llegar al suelo
ΔK + ΔUg = 0
Kf - Ki + Ugf - Ugi = 0
Ki = 0 J⇒ v = 0 m / s (La moneda está en reposo)
Ugi = 0 J⇒ h = 0 m (La moneda está a punto de llegar al suelo)
Kf = Ugi
( 1 / 2 ) * ( m ) * ( vf ) ^ 2 = ( m ) * ( g ) * ( h )
vf ^ 2 = 2 * (g)(h)
vf = √[ (2) * (9, 8 m / s ^ 2) * (196 m) ]
vf = √ 3841, 6 m ^ 2 / s ^ 2
vf = 61, 98 m / s ; velocidad justo antes de impactar el suelo
Para calcular el tiempo de caída, podemos utilizar la siguiente fórmula de MRUV (movimiento rectilíneo uniformemente variado)
vf = vi + g * t ; La aceleración que interviene es de gravedad.
Positiva porque la moneda va en el mismo sentido que la aceleración de gravedad (apuntando hacia el centro de la Tierra⇒ cayendo del edificio)
t = vf / g
t = ( 61, 98 m / s ) / ( 9, 8 m / s ^ 2 )
t = 6, 32 s ; tiempo de caída de la moneda desde la azotea hasta el suelo
Recuerda marcar Mejor Respuesta si te gustó.