MOVIMIENTO DE CAÍDA LIBRE DE SECUNDARIA PROBLEMAS RESUELTOS MVCL PDF

¿Qué es el movimiento vertical de caída libre? 
Es aquel movimiento mecánico en el que el cuerpo que lo experimenta está en caída libre y describe una trayectoria rectilínea y vertical. 
Un cuerpo está en caída libre cuando solo influye la atracción de la gravedad.

OBJETIVOS DEL APRENDIZAJE : 
☛ Describir, fundamentar y reconocer las causas y características principales de la caída libre de los cuerpos. 
☛ Manejar correctamente las ecuaciones que caracterizan este movimiento y relacionarlo experimentalmente 
GALILEO Y LA CAÍDA DE LOS CUERPOS 
Galileo es considerado el creador del método experimental en la física, estableciendo que cualquier afirmación relacionada con algún fenómeno debía estar fundamentada en experimentos y en observaciones cuidadosas. 
Este método de estudio de los fenómenos de la naturaleza no se había adoptado hasta entonces, por lo cual varias conclusiones de Galileo se oponían al pensamiento de Aristóteles. 
Al estudiar la caída de los cuerpos mediante experimentos y mediciones precisas, Galileo llegó a la conclusión de que: 
Si se deja caer simultáneamente desde una misma altura un cuerpo ligero y otro pesado, ambos caerán con la misma aceleración, llegando al suelo en el mismo instante.
GUIA PROPUESTA NIVEL PIO PIO
PREGUNTA 1 : 
Una pelotita es lanzada hacia abajo con una rapidez de 2m/s luego de 4s. Cuál será su rapidez. 
(g = 10m/s²
a) 40m/s 
b) 22m/s 
c) 21m/s 
d) 42m/s 
e) 25m/s 
Rpta. : "D"
PREGUNTA 2 :
Un cuerpo es dejado caer desde una altura “H” si llega a tierra luego de 5s. Con que rapidez llegó a tierra. (g=10m/s²)
a) 10s 
b) 20s 
c) 25s 
d) 40s 
e) 50s 
Rpta. : "E"

PREGUNTA 3 : 
Una piedra es lanzada hacia abajo desde una azotea con una rapidez de 10m/s si llega a tierra con una rapidez de 100m/s. Calcula el tiempo de vuelo. (g=10m/s²) 
a) 1s 
b) 3s 
c) 5s 
d) 7s 
e) 9s 
Rpta. : "E"
PREGUNTA 4 : 
Una piedra es soltada desde una torre, si llega a tierra con una rapidez de 110m/s. Calcula su tiempo de vuelo. (g = 10m/s²) 
a) 7s 
b) 9s 
c) 11s 
d) 13s 
e) 5s 
Rpta. : "E"
PREGUNTA 5 : 
Una pelotita es soltada desde cierta altura si llega a tierra con una rapidez de 80m/s. Calcula el tiempo de caída (g = 10m/s²) 
a) 4s 
b) 6s 
c) 8s 
d) 10s 
e) 5s 
Rpta. : "C"
PREGUNTA 6 : 
Una maceta se desprende del balcón de una azotea cayendo libremente sobre una persona que pasa justamente por ese lugar, si la maceta tuvo un tiempo de vuelo igual a 7s. Con que rapidez impacto sobre dicha persona. (g = 10m/s²) 
a) 20m/s 
b) 50m/s 
c) 70m/s 
d) 90m/s 
e) 100m/s 
Rpta. : "C"
PREGUNTA 7 : 
Una pelota cae desde una azotea llegando al piso luego de 12s. Calcula la rapidez con que llega al piso. (g = 10m/s²) 
a) 60 m/s 
b) 30 m/s 
c) 90 m/s 
d) 120 m/s 
e) 50 m/s 
Rpta. : "D"
PREGUNTA 8 :  
Una pelotita es lanzada hacia abajo con cierta rapidez inicial si luego de 3s. Su rapidez es 38m/s. Calcula su rapidez luego de 10s. 
a) 100m/s 
b) 50 m/s 
c) 58 m/s 
d) 104 m/s 
e) 108 m/s 
Rpta. : "E"
PREGUNTA 9 :  
Una piedra es soltada desde una altura H si luego de 8s llega a tierra con una rapidez de 80m/s. Calcula “H”. 
a) 160m 
b) 80m 
c) 320m 
d) 360m 
e) 640m 
Rpta. : "C"
PREGUNTA 11 : 
Una pelota cae al vacío desde una altura “H” si luego de 15s llego al piso, con que rapidez lo hace, si partió del reposo. (g = 10m/s²) 
a) 50 m/s 
b) 75 m/s 
c) 100 m/s 
d) 125 m/s 
e) 150 m/s 
Rpta. : "C"
PREGUNTA 12 : 
Una pelotita de ping pong es lanzada hacia abajo con una rapidez de 5m/s, cuanto tiempo tarda en llegar al piso si la rapidez con la que es de 50m/s. (g = 10m/s²) 
a) 2s 
b) 2,5s 
c) 4s 
d) 4,5s 
e) 5s 
Rpta. : "D"
PREGUNTA 13 : 
Si una pelota es lanzada hacia abajo con cierta rapidez inicial si luego de 5s. Su rapidez es 65m/s. Calcula luego de cuanto tiempo su rapidez será 110m/s. (g = 10m/s²) 
a) 7s 
b) 8s 
c) 8,5s 
d) 9s 
e) 9,5s
Rpta. : "E" 
PREGUNTA 14 : 
Una persona lanza una piedra con rapidez inicial de 6m/s. Si luego de 8s su rapidez es 86m/s. Calcula la altura que recorrerá en dicho tiempo. 
a) 184m 
b) 264m 
c) 328m 
d) 386m 
e) 368m 
Rpta. : "E"
PREGUNTA 15 :  
En cierto planeta se lanza hacia abajo una piedra con una rapidez de 8m/s observando que luego de 10s su rapidez es 80m/s. Calcula el valor de la aceleración de la gravedad en dicho planeta. 
a) 3,6m/s² 
b) 4,9 m/s²
c) 6,4 m/s²
d) 7,2 m/s² 
e) 9,8 m/s² 
Rpta. : "D"
PREGUNTA 16 : 
Una pelota cae desde una altura de 45m. Si llega a tierra luego de 3s. Halla su rapidez final. a) 10m/s 
b) 15 m/s 
c) 20 m/s 
d) 25 m/s 
e) 30 m/s
Rpta. : "E" 
PREGUNTA 17 : 
Una pelota es lanzada hacia abajo con rapidez inicial igual a 10m/s. Si luego de 4s su rapidez es igual a 50m/s. Calcula la altura que recorre. 
a) 60m 
b) 80m 
c) 100m 
d) 120m 
e) 100m 
Rpta. : "D"
PREGUNTA 18 : 
Una piedra es soltada desde una altura de 400m. Tardando 16s en llegar a tierra. Calcular la rapidez que tendrá al llegar a tierra. 
a) 20 m/s 
b) 30 m/s 
c) 50 m/s 
d) 10 m/s 
e) 60 m/s 
Rpta. : "C"
PREGUNTA 19 : 
Una maceta cae desde una azotea localizada a 125m del piso si tarda en llegar al piso 5s. Calcula la rapidez final. 
a) 10 m/s 
b) 30 m/s 
c) 50 m/s 
d) 70 m/s 
e) 35 m/s 
Rpta. : "C"
PREGUNTA 20 : 
Un coco es lanzado por un mono desde un cocotero a un león que se encuentra debajo de él a 300m. Si el coco impacta en el león con una rapidez de 80m/s, luego de 6s. Calcula la rapidez inicial de lanzamiento. 
a) 10 m/s 
b) 20 m/s 
c) 30 m/s 
d) 15 m/s 
e) 40 m/s 
Rpta. : "B"
PREGUNTA 21 : 
Una pelota cayó desde un edificio de 80m de altura, si llego a tierra con una rapidez de 40m/s. Calcula el tiempo que transcurrió. 
a) 2s 
b) 1s 
c) 3s 
d) 4s 
e) 5s 
Rpta. : "D"
PREGUNTA 22 :  
Una naranja cae desde la rama de un árbol situado a 80m del piso, calcula el tiempo que tarda en caer si llega al piso con una rapidez de 40m/s. 
a) 1s 
b) 3s 
c) 2s 
d) 4s 
e) 5s 
Rpta. : "D"
PREGUNTA 23 : 
Un niño suelta un balón desde cierta altura, si tarda en llegar a tierra 12s. Calcula la altura de la cual cayó. 
(g = 10m/s²) 
a) 720m 
b) 360m 
c) 560m 
d) 640m 
e) 620m
Rpta. : "A"
PREGUNTA 24 : 
Un pelicano divisa un pez desde una altura de 250m. Si cuenta con 10s antes de que el pez se dé cuenta con qué rapidez llegará a atrapar al pez. 
a) 50 m/s 
b) 40 m/s 
c) 30 m/s 
d) 20 m/s 
e) 10 m/s 
Rpta. : "A"
SEGUNDA PRACTICA PROPUESTA
PROBLEMA 1 : 
Una piedra es soltada desde una torre si llega a la base de dicha torre en 9s, con que rapidez llegó. (g=10m/s²
A) 90m/s 
B) 100m/s 
C) 80m/s 
D) 75m/s 
E) 60m/s 
PROBLEMA 2 :
Una piedra es soltada desde la azotea de un edificio de altura “H” si luego de 5s llega a tierra con una rapidez de 32m/s. Calcula “H”. 
A) 60m 
B) 20m 
C) 64m 
D) 40m 
E) 80m 
PROBLEMA 3 :
Si una maceta es lanzada hacia abajo desde una torre con 7m/s. Calcula su rapidez luego de 4s. (g=10m/s²
A) 47m/s 
B) 45m/s 
C) 20m/s 
D) 78m/s 
E) 80m/s 
PROBLEMA 4 :
Una piedra es lanzada hacia abajo con 6m/s, si luego de 5s. Su rapidez es 22m/s. Calcula la altura que descendió. 
A) 60m 
B) 80m 
C) 64m 
D) 70m 
E) 75m 
PROBLEMA 5 :
Si una pelota cae desde el reposo, si llego a tierra luego de 2s. Calcula la altura desde donde cayó dicha piedra. (g=10m/s²
A) 20m 
B) 22m 
C) 25m 
D) 24m 
E) 26m 
PROBLEMA 6 :
Si una naranja cae desde la copa de un árbol que se encuentra a una altura “H” llegando a tierra luego de 3s. Si H = 60m. Calcula la rapidez que tiene la naranja al llegar a tierra. 
A) 50m/s 
B) 20m/s 
C) 10m/s 
D) 40m/s 
E) 45m/s 
PROBLEMA 7 :
Un cuerpo se lanza desde el suelo con una rapidez de 35m/s. Determina el tiempo que demora en regresar al suelo. 
A) 10s 
B) 7s 
C) 8s 
D) 9s 
E) 5s 
PROBLEMA 8 :
Un cuerpo demora en subir 12s. Determina la rapidez con la que fue lanzado. 
A) 90m/s 
B) 80m/s 
C) 100m/s 
D) 85m/s 
E) 120m/s 
PROBLEMA 9 :
Un cuerpo al ser lanzado hacia arriba demora 13s en bajar. Determina el tiempo que demora en subir. 
A) 9s 
B) 13s 
C) 5s 
D) 7s 
E) 8s 
PROBLEMA 10 :
Un cuerpo alcanzó una altura máxima de 125m. Determina con qué rapidez fue lanzado el cuerpo. (g=10m/s²
A) 50m/s 
B) 20m/s 
C) 55m/s 
D) 25m/s 
E) 60m/s 
PROBLEMA 11 :
Un cuerpo se lanza verticalmente hacia arriba con una rapidez de 30m/s. Calcula la altura máxima que alcanza el cuerpo. (g=10m/s²
A) 55m 
B) 20m 
C) 30m 
D) 45m 
E) 36m 
PREGUNTA 12 : 
Desde la superficie terrestre se lanza verticalmente hacia arriba una piedra y regresa a tierra en 4s. Halla su altura máxima. (g = 10m/s²) 
a) 20m 
b) 2m 
c) 50m 
d) 10m 
e) 45m 
PREGUNTA 13 :  
Un globo aerostático sube verticalmente con 40m/s(constante) desde el globo simultáneamente. Se suelta una piedra y se lanza otra, vertical hacia abajo con 50m/s. Halla la distancia vertical que separa a dichas piedras después de 3 segundo. (g = 10m/s²) 
a) 150m 
b) 120m 
c) 25m 
d) 75m 
e) 270m 
PREGUNTA 14 : 
Qué altura recorrerá un objeto en el cuarto segundo de su caída si éste fue lanzado con una rapidez de 30 m/s. (g = 10m/s²) 
a) 65m 
b) 75m 
c) 80m 
d) 100m 
e) 35m 
PREGUNTA 15 :  
En el vacío se suelta un proyectil y recorre 35m en el último segundo de su caída libre. Halla desde que altura se dejó caer. (g = 10m/s²) 
a) 80m 
b) 75m 
c) 25m 
d) 160m 
e) 35m 
PREGUNTA 16 : 
Se suelta una piedra y en los dos primeros segundos desciende 20m. Halla la altura que desciende en los tres segundos siguientes. 
(g = 10m/s²) 
a) 105m 
b) 125m 
c) 75m 
d) 150m 
e) 55m 
PROBLEMA 17 :
Una piedra es soltada desde una torre de altura “H”, si llega a tierra luego de 6s. Calcula “H”. 
(g = 10m/s²
A) 180 m 
B) 190m 
C) 170m 
D) 120m 
E) 90m 
PROBLEMA 18 :
Se lanza un objeto, hacia abajo desde una altura de 550m, demorando 10s en llegar al piso. Calcula la rapidez de lanzamiento. 
(g = 10m/s²
A) 10m/s 
B) 2m/s 
C) 5m/s 
D) 4m/s 
E) 6m/s 
PROBLEMA 19 :
Un cuerpo es lanzado verticalmente hacia arriba, alcanzando una altura máxima de 45m. Calcula el tiempo de vuelo. g = 10m/s²
A) 6s 
B) 2s 
C) 8s 
D) 4s 
E) 5s
PROBLEMA 20 :
Una pelota es lanzada verticalmente hacia arriba con una rapidez de 20m/s. Calcula después de que tiempo estará bajando con una rapidez de 6m/s. (g = 10m/s²) 
A) 1,4s 
B) 2,5s 
C) 2,8s 
D) 1,6s 
E) 2,6s 
PROBLEMA 21 :
Un cuerpo es dejado caer en el vacío sin rapidez inicial. Si en el último segundo recorre 25 m, se puede concluir que fue abandonado desde una altura igual a: 
A) 60m 
B) 55m 
C) 40m 
D) 45m 
E) 75m 
PROBLEMA 22 :
Si una piedra es lanzada hacia arriba desde cierta altura con rapidez igual a 20m/s y el tiempo de vuelo es 9s. Calcula la altura de lanzamiento. 
A) 225m 
B) 235m 
C) 215m 
D) 220m 
E) 230m 
CLAVES – RESPUESTAS 1)A    2)E    3)A    4)D    5)A    6)D    7)B    8)E    9)B    10)A    11)D    12)A    13)E    14)A    15)A    16)A     17)A    18)C    19)A    20)E    21)D    22)A
PREGUNTA 1 : 
Cierto candidato a la alcaldía promete donar su sueldo de 4800 soles dejando caer monedas de un sol desde la azotea del edificio donde queda el municipio. El edificio tiene 18 pisos de 2,5 m cada uno y se contratará una persona que soltará cada moneda apenas la anterior llegue al suelo. Con ello, según el candidato, todo el mes, día y noche, caerá un sol permanentemente. ¿Se debe creer al candidato? 
(g=10 m/s²) 
A) No, solo caerían las monedas por medio mes, cada mes. 
B) No, solo caerían las monedas por 4 días cada mes. 
C) Sí y sobrará 1200 soles por mes. 
D) Sí y sobrará 120 soles por mes. 
E) No, solo caerían las monedas por 4 horas cada mes. 
RESOLUCIÓN :
Cada 3 s cae una moneda de un sol, entonces en 1 minuto caerán 20 monedas; y en una hora, 1200 monedas. De modo que para llegar a los 4800 soles deben pasar 4 h. 
Por lo tanto, las monedas solo caerán durante 4 h.
Rpta. : "B"
Entre los diversos movimientos que se producen en la naturaleza siempre ha habido interés en el estudio del movimiento de caída de los cuerpos próximos a la superficie de la Tierra. Cuando dejamos caer un objeto (por ejemplo, una piedra) desde cierta altura, podemos comprobar que al caer , su velocidad aumenta, es decir, su movimiento es acelerado. 

Si lanzamos el objeto hacia arriba, su velocidad disminuye gradualmente hasta anularse en el punto más alto, o sea, el movimiento de subida (ascendente) es retardado. 
    Las características de estos movimientos ascendente y descendente fueron objeto de estudio desde tiempos muy remotos. 

En el periodo comprendido desde Aristóteles (383-322 a.c.) hasta antes de Galileo Galilei (1564-1642), reinó una verdadera confusión acerca de las causas del movimiento. Aristóteles sostenía que el estado natural de los cuerpos, en relación con la Tierra, era el reposo; así, todo movimiento de un cuerpo debía tener una causa y ésta era una fuerza. De esta manera, para que un objeto mantuviera su movimiento, era necesaria la acción permanente de una fuerza sobre el mismo, y en el momento en que cesara la acción de la fuerza, el cuerpo tendería a detenerse para pasar a su estado natural, el reposo. 
La excepción, según esta concepción del universo, eran los cuerpos celestes, que se imaginaban en movimiento constante alrededor de la Tierra, mientras que ésta se hallaba en el centro, completamente inmóvil. Esta idea de un estado natural de reposo de los cuerpos y de una Tierra inmóvil y como centro del universo arraigó en el mundo antiguo durante siglos, de tal modo que pasó a ser dogma o principio innegable para la Iglesia; así, hasta la época del Renacimiento, refutar este principio del geocentrismo significaba cuestionar la doctrina de la Iglesia. 

La concepción aristotélica del movimiento perduró, pues, a lo largo de casi veinte siglos, y empezó a derrumbarse a partir de la nueva concepción de un sistema heliocéntrico (el Sol en el centro del universo), defendido por Copérnico (1473-1543), quien llegó a la conclusión de que los planetas giraban alrededor del Sol. Galileo Galilei (1564-1642) , partidario activo del sistema heliocéntrico de Copérnico, propuso posteriormente, en contra de las ideas de Aristóteles, que el estado natural de los cuerpos era el movimiento rectilíneo uniforme. 

Para Galileo, un cuerpo en movimiento sobre el que no actúan fuerzas. continuará moviéndose indefinidamente en línea recta sin necesidad de fuerza alguna que conserve ese movimiento. Esta facultad de un cuerpo para moverse uniformemente en línea recta. sin que intervenga fuerza alguna , es lo que se conoce como inercia. 

La inercia es una propiedad intrínseca de todos los cuerpos en el universo. Sin embargo , para que el cuerpo en movimiento cambie la rapidez o la dirección es necesaria la participación de alguna fuerza. 
Por consiguiente , para que no se produzca cambio alguno , no debe intervenir fuerza neta alguna, de manera que el cuerpo seguirá en movimiento uniforme rectilíneo. Igual razonamiento se haría para un cuerpo cuyo estado de movimiento fuera el reposo; el reposo es un caso particular del movimiento uniforme.

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