[ferbad]

Hola amigos podrían ayudarme con el siguiente problema muchas gracias

Del techo de un ascensor que dista 2m del suelo se desprende un tornillo en el mismo momento del arranque del ascensor que sube con velocidad constante de 1m/s Calcular la distancia a la que estara el tornillo del suelo al cabo de 0,5 s despues de la subida

[ani_pascual]

Hola:

Hola amigos podrían ayudarme con el siguiente problema muchas gracias

Del techo de un ascensor que dista 2m del suelo se desprende un tornillo en el mismo momento del arranque del ascensor que sube con velocidad constante de 1m/s Calcular la distancia a la que estara el tornillo del suelo al cabo de 0,5 s despues de la subida

Si no yerro ...

Spoiler

La ecuación del tornillo, respecto al suelo del ascensor en el instante inicial es la de caída libre \( y=2-\dfrac{1}{2}gt^2 \).
El suelo del ascensor sube con movimiento rectilíneo uniforme
\( y=vt=t \).
Al cabo de medio segundo, la posición del suelo del ascensor es \( y=0,5\, m \) y la del tornillo \( y=2-4,9\cdot 0,5^2=0,775\,m \), luego la distancia que los separa es \( \Delta y=0,275\,m \)

[cerrar]

Saludos

[ferbad]

Muchas gracias estoy confundido habla del suelo del ascensor o el suelo de la planta baja

[delmar]

Hola

Hola amigos podrían ayudarme con el siguiente problema muchas gracias

Del techo de un ascensor que dista 2m del suelo se desprende un tornillo en el mismo momento del arranque del ascensor que sube con velocidad constante de 1m/s Calcular la distancia a la que estara el tornillo del suelo al cabo de 0,5 s despues de la subida

Una forma

Spoiler

Se entiende que se refiere al suelo del ascensor, en ese caso suponiendo que el tornillo se desprende, cuando el ascensor ha alcanzado su velocidad de trabajo 1 m/s; considerando una referencia Y solidaria a tierra, vertical, positivo hacia abajo y con origen la posición del tornillo (en el momento que se desprende), el tornillo tiene una aceleración \( a_T=9.8 \) y una velocidad inicial \( v_{T0}=-1 \) en t=0, el tornillo pertenece al ascensor, tiene la velocidad del ascensor. Luego su posición en t=0.5 s será \( y_T=v_{T0} t+\displaystyle\frac{gt^2}{2}\Rightarrow{Y_T=(-1)0.5+\displaystyle\frac{9.8(0.5)^2}{2}=0.725} \) m

El suelo del ascensor tiene velocidad constante \( v_A=-1 \) y posición en t=0, \( y_{A0}=2 \) luego su posición en t=0.5 s será \( y_A=y_{A0}+v_A t\Rightarrow{y_A=1.5} \)

Luego la distancia del tornillo al suelo del ascensor es \( d=y_A-y_T=0.775 \) m

[cerrar]

Saludos

Nota : En el aporte de ani_pascual, se considera que el tornillo sufre una caída libre; pero el tornillo hasta el momento de desprenderse del ascensor, lleva la velocidad del ascensor, entonces su velocidad inicial es \( -1\neq 0 \) luego no es una caída libre

[JCB]

Hola a tod@s.

Coincido con ani_pascual. El enunciado indica: "... se desprende un tornillo en el mismo momento del arranque del ascensor ...". Es decir, inicialmente, el ascensor está en reposo, y se considera que adquiere instantáneamente una velocidad constante de subida. Esta última, es una consideración para adecuar el ejercicio a un nivel de dificultad deseado.

Saludos cordiales,
JCB.

[Richard R Richard]

Hola amigos podrían ayudarme con el siguiente problema muchas gracias

Del techo de un ascensor que dista 2m del suelo se desprende un tornillo en el mismo momento del arranque del ascensor que sube con velocidad constante de 1m/s Calcular la distancia a la que estará el tornillo del suelo al cabo de 0,5 s después de la subida

Hola es tan impreciso el enunciado al decir que algo cambia de velocidad instantáneamente, que cualquiera de las soluciones puede ser correcta según se interprete. Tanto considerar la velocidad inicial del tornillo nula, entonces la respuesta es 0.275m y si es 1m/s es 0.775m no hay mucho misterio.

Nota : En el aporte de ani_pascual, se considera que el tornillo sufre una caída libre; pero el tornillo hasta el momento de desprenderse del ascensor, lleva la velocidad del ascensor, entonces su velocidad inicial es \( -1\neq 0 \) luego no es una caída libre

Matizo esto , desde que el tornillo deja de estar sujeto al techo, no hay ninguna otra fuerza que actué sobre él, salvo la gravitatoria, luego  va estar en caída libre independientemente de las condiciones iniciales de su movimiento. Es decir sea su velocidad inicial nula o bien 1m/s respecto del un observador externo, una vez se desprende estará en caída libre.


Puedes diferenciar entre una caída desde una posición estática respecto de un tiro vertical, pero en ambos caso una vez liberada la partícula, en este caso el tornillo, siempre queda en caída libre.
 

[ani_pascual]

Hola:

Muchas gracias estoy confundido habla del suelo del ascensor o el suelo de la planta baja

Entiendo que habla del suelo del ascensor.

...
Nota : En el aporte de ani_pascual, se considera que el tornillo sufre una caída libre; pero el tornillo hasta el momento de desprenderse del ascensor, lleva la velocidad del ascensor, entonces su velocidad inicial es \( -1\neq 0 \) luego no es una caída libre

He usado que el ascensor inicia la ascensión desde el reposo y que pasa instantáneamente a moverse con velocidad constante, y ciertamente esto es extraño, pero cosas más extrañas veredes, amigo Sancho, (ahí están los ovnis... ).
Al igual que JCB, considero que se trata de establecer unas condiciones para adecuar el ejercicio a ciertos niveles académicos.
Por otra parte, si se considera que cuando el tornillo se desprende del techo del ascensor, el ascensor ya  estaba subiendo con velocidad constante, es decir, no está en el instante de arranque, se trataría de otro problema distinto cuya resolución podría ser, en efecto,
\( \left\{\begin{array}{l}y_T=2+v_0t-\dfrac{1}{2}gt^2\\y_A=vt\end{array}\right.\Longrightarrow
\left\{\begin{array}{l}y_T=2+0,5-4,9\cdot 0,5^2=1,275\\y_A=0,5\end{array}\right.\Longrightarrow\Delta y =y_T-y_A=1,275-0,5=0,775\,m \)
Saludos

[delmar]

Hola es tan impreciso el enunciado al decir que algo cambia de velocidad instantáneamente, que cualquiera de las soluciones puede ser correcta según se interprete. Tanto considerar la velocidad inicial del tornillo nula, entonces la respuesta es 0.275m y si es 1m/s es 0.775m no hay mucho misterio.

Nota : En el aporte de ani_pascual, se considera que el tornillo sufre una caída libre; pero el tornillo hasta el momento de desprenderse del ascensor, lleva la velocidad del ascensor, entonces su velocidad inicial es \( -1\neq 0 \) luego no es una caída libre

Matizo esto , desde que el tornillo deja de estar sujeto al techo, no hay ninguna otra fuerza que actué sobre él, salvo la gravitatoria, luego  va estar en caída libre independientemente de las condiciones iniciales de su movimiento. Es decir sea su velocidad inicial nula o bien 1m/s respecto del un observador externo, una vez se desprende estará en caída libre.


Puedes diferenciar entre una caída desde una posición estática respecto de un tiro vertical, pero en ambos caso una vez liberada la partícula, en este caso el tornillo, siempre queda en caída libre.

Richard R Richard tienes razón, acá estamos en física y esa situación se denomina caída libre, aunque el tornillo este subiendo, en física incluso es falta poner un resultado sin las unidades correspondientes.

...
Nota : En el aporte de ani_pascual, se considera que el tornillo sufre una caída libre; pero el tornillo hasta el momento de desprenderse del ascensor, lleva la velocidad del ascensor, entonces su velocidad inicial es \( -1\neq 0 \) luego no es una caída libre

He usado que el ascensor inicia la ascensión desde el reposo y que pasa instantáneamente a moverse con velocidad constante, y ciertamente esto es extraño, pero cosas más extrañas veredes, amigo Sancho, (ahí están los ovnis... ).
Al igual que JCB, considero que se trata de establecer unas condiciones para adecuar el ejercicio a ciertos niveles académicos.
Por otra parte, si se considera que cuando el tornillo se desprende del techo del ascensor, el ascensor ya  estaba subiendo con velocidad constante, es decir, no está en el instante de arranque, se trataría de otro problema distinto cuya resolución podría ser, en efecto,
\( \left\{\begin{array}{l}y_T=2+v_0t-\dfrac{1}{2}gt^2\\y_A=vt\end{array}\right.\Longrightarrow
\left\{\begin{array}{l}y_T=2+0,5-4,9\cdot 0,5^2=1,275\\y_A=0,5\end{array}\right.\Longrightarrow\Delta y =y_T-y_A=1,275-0,5=0,775\,m \)
Saludos

La hipótesis, que el ascensor pasa instantánemente a moverse de 0 a 1 m/s, no se da en la realidad. Un ascensor convencional tiene una aceleración de \( 0.1-2 \ m/s^2 \) su promedio, es  \( 1.05 \ m/s^2 \), en mi país se considera ese valor como el más frecuente; sin embargo  la IA da un valor de \( 1.148 \ m/s^2 \), en cualquiera de estos casos el tiempo T requerido para alcanzar la velocidad de trabajo \( 1 \ m/s \) excede a t= 0.5 s, respectivamente \( T=0.95 \ s \wedge T=0.87 \ s \), no se sostiene esta hipótesis con lo concreto. Saliendo del análisis stándar, considerando el máximo valor de aceleración, se llega que el tiempo requerido es T=0.5 s=t y durante este tiempo el ascensor se desplaza 0.25 m otro resultado, concuerdo con Richard R Richard que el enunciado es lamentable; sin embargo estamos en el ámbito académico, vaya a saberse cual es la respuesta ; pero hay que tener en cuenta lo real y las hipótesis simplificativas.

Saludos a todos

[ani_pascual]

Hola:

...

La hipótesis, que el ascensor pasa instantánemente a moverse de 0 a 1 m/s, no se da en la realidad. Un ascensor convencional tiene una aceleración de \( 0.1-2 \ m/s^2 \) su promedio, es  \( 1.05 \ m/s^2 \), en mi país se considera ese valor como el más frecuente; sin embargo  la IA da un valor de \( 1.148 \ m/s^2 \), en cualquiera de estos casos el tiempo T requerido para alcanzar la velocidad de trabajo \( 1 \ m/s \) excede a t= 0.5 s, respectivamente \( T=0.95 \ s \wedge T=0.87 \ s \), no se sostiene esta hipótesis con lo concreto. Saliendo del análisis stándar, considerando el máximo valor de aceleración, se llega que el tiempo requerido es T=0.5 s=t y durante este tiempo el ascensor se desplaza 0.25 m otro resultado, concuerdo con Richard R Richard que el enunciado es lamentable; sin embargo estamos en el ámbito académico, vaya a saberse cual es la respuesta ; pero hay que tener en cuenta lo real y las hipótesis simplificativas.
...

En mi opnión, en muchos de los ejercicios de física que se proponen a los estudiantes, las condiciones suelen ser ideales o teóricas, e incluso rayan lo imposible. Creo que este es uno de ellos. No obstante, esperemos, pues, a que ferbad nos aclare si se trataba de una realidad terrestre o una realidad extraterrestre … 
Saludos

[ferbad]

Muchas gracias a todos. Estoy confundido en si  la velocidad de inicial del tornillo es 0 o 1 e incluso -1