Test sobre Caída libre

Pregunta 1: La caída libre describe el movimiento de un objeto que está sometido únicamente a la fuerza de la gravedad y, de forma significativa, a la resistencia del aire.

A. Sí

B. No

Explicación: La caída libre describe el movimiento de un objeto cuando está sometido únicamente a la fuerza de la gravedad. En un escenario ideal, esto significa que no hay otras fuerzas actuando sobre el objeto, como la resistencia del aire, lo que contradice la afirmación de que la resistencia del aire actúa de forma significativa.

Pregunta 2: El gráfico de posición-tiempo (h-t) para un objeto en caída libre sin resistencia del aire es una línea recta con pendiente positiva.

A. Sí

B. No

Explicación: El material de estudio indica que el gráfico de posición-tiempo para un objeto en caída libre se representa como una curva parabólica, no como una línea recta. Esto se debe a que la distancia recorrida aumenta de manera no lineal con el tiempo (h = ½ · g · t²).

Pregunta 3: Una pelota se deja caer desde el reposo y tarda 2.5 segundos en llegar al suelo. Considerando la aceleración de la gravedad (g) como 9,81 m/s², ¿cuál es la velocidad de la pelota justo antes de impactar el suelo, despreciando la resistencia del aire?

A. 24,53 m/s

B. 12,26 m/s

C. 4,905 m/s

D. 49,05 m/s

Explicación: Según los materiales de estudio, la velocidad final (v) de un objeto en caída libre se calcula con la fórmula v = g · t. Sustituyendo los valores dados: v = 9,81 m/s² · 2,5 s = 24,525 m/s. Redondeando a dos decimales, la velocidad es 24,53 m/s.

Pregunta 4: Se deja caer una piedra desde una altura de 20 metros. Si la aceleración de la gravedad (g) es de 9,81 m/s² y se desprecia la resistencia del aire, ¿cuánto tiempo tardará la piedra en llegar al suelo?

A. 4,08 segundos

B. 2,02 segundos

C. 9,81 segundos

D. 19,62 segundos

Explicación: Para calcular el tiempo de caída (t) desde una altura (h) cuando se parte del reposo, se utiliza la fórmula t = √(2h/g). Sustituyendo los valores dados: h = 20 m y g = 9,81 m/s², obtenemos t = √(2 * 20 m / 9,81 m/s²). Esto resulta en t = √(40 / 9,81) = √(4,07747...) ≈ 2,019 segundos. Redondeando a dos decimales, el tiempo es de aproximadamente 2,02 segundos.

Pregunta 5: Cuando la fuerza neta sobre un objeto que cae es cero, el objeto ha alcanzado su velocidad terminal.

A. Sí

B. No

Explicación: El material de estudio indica que cuando la fuerza de resistencia del aire se iguala en magnitud a la fuerza de la gravedad, la fuerza neta sobre el objeto se vuelve cero. En este momento, el objeto deja de acelerar y continúa cayendo a una velocidad constante, conocida como velocidad terminal.