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Una piedra se deja caer sobre un pozo con agua y a los dos segundos se escucha el impacto de la piedra sobre el agua?

Una piedra se deja caer sobre un pozo con agua y a los dos segundos se escucha el impacto de la piedra sobre el agua. ¿cual es la profundidad del pozo?

Pregunta de Física · 1 respuesta · 9 votos · mejor respuesta de Falcaito

En resumen

Este problema hay que analizarlo detenidamente. La piedra ha de caer al fondo y luego el sonido debe subir hasta arriba del pozo. Si llamamos "h" a la profundidad del pozo, la piedra ha de cumplir : <img src="https://tex.z-dn.net/?

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Mejor respuesta

Falcaito
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Este problema hay que analizarlo detenidamente.

La piedra ha de caer al fondo y luego el sonido debe subir hasta arriba del pozo.

Si llamamos "h" a la profundidad del pozo, la piedra ha de cumplir : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=h%20%3D%20%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7Dgt_c%5E2" /> (porque la velocidad inicial es cero).

El sonido, que se propaga en el aire a 340 m / s, debe cumplir que : <img src="https://tex.z-dn.net/?f=h%20%3D%20v_s%5Ccdot%20t_s" />.

Como ambas distancias son las mismas, podemos igualar las expresiones.

Eso sí, la suma del tiempo que tarda en caer la piedra y el tiempo que tarda en subir el sonido será 2 s :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=4%2C9t_c%5E2%20%3D%20340t_s%5C%20%5Cto%5C%204%2C9t_c%5E2%20%3D%20340%282-t_c%29%5C%20%5Cto%5C%204%2C9t_c%5E2%2B340t_c-680%20%3D%200" />

Resolviendo la ecuación de segundo grado se obtiene que <img src="https://tex.z-dn.net/?f=t_c%20%3D%201%2C94%5C%20s" />.

Ahora podemos calcular la profundidad del pozo con alguna de las expresiones del principio :

<img src="https://tex.z-dn.net/?f=h%20%3D%204%2C9%5Cfrac%7Bm%7D%7Bs%5E2%7D%5Ccdot%201%2C94%5E2%5C%20s%5E2%20%3D%20%5Cbf%2018%2C44%5C%20m" />.

Preguntas frecuentes

Una piedra se deja caer sobre un pozo con agua y a los dos segundos se escucha el impacto de la piedra sobre el agua?

Este problema hay que analizarlo detenidamente. La piedra ha de caer al fondo y luego el sonido debe subir hasta arriba del pozo.