Si tirara una roca hacia arriba a 30 km / h, y otra roca hacia abajo a 30 km / h, ¿cuál golpearía más el suelo?

Answer 1

Traduzcamos un poco el problema:

Rock1 inicialmente: el punto A en el suelo> viaja al punto B (altura máxima donde la velocidad es 0 km / h)> de regreso al punto A, ya que se acelera debido a la gravedad, menos de 30 km / h si se tiene en cuenta la resistencia del aire.

Rock2 comienza en el punto B a 30 km / h> acelera debido a la gravedad> alcanza el punto A a 30 km / h + velocidad obtenida debido a la gravedad – ¡velocidad perdida debido a la resistencia del aire!

Entonces, tomando el movimiento de ambos desde el punto B hasta A, ¡vemos que uno tiene una velocidad inicial de 0 y el otro a 30 km / h! Suponiendo que la velocidad terminal es mayor que 30 km / h, ¡entonces Rock2 tendrá una velocidad final más alta!

¡Efectivamente preguntando qué es más rápido dejar caer una piedra de un edificio o tirarla con fuerza por el edificio! No sé por qué tanta gente dice que es lo mismo, ¿se ha editado la pregunta?

Answer 2

El que se arroje hacia abajo siempre ganará (a menos que esté en algún tipo de vacío u otro entorno inusual), aunque puede estar cerca. ¿Por qué? Por una simple razón: energía .

Cuando comienzan, las dos rocas están a la misma altura (y por lo tanto tienen la misma cantidad de energía potencial gravitacional) y también tienen la misma velocidad (y, suponiendo que sean rocas idénticas, tienen la misma cantidad de cinética energía). Dado que ambas rocas comienzan con la misma cantidad de energía, si ambas mantienen toda su energía, ambas tocarán el suelo a la misma velocidad.

Pero la pregunta es: ¿ conservan toda su energía? La respuesta a eso es: no del todo. En ambos casos, presumiblemente las rocas viajan por el aire, y eso significa que están transfiriendo una parte de su energía al aire (“arrastre de aire”). La roca que arrojas hacia arriba recorre un camino más largo y pierde más energía para arrastrar el aire que la roca que arrojas hacia abajo, por lo que no golpea tan fuerte. Otra forma de verlo: cuando la roca que arrojes hacia arriba regrese a su altura original, habrá perdido una cierta cantidad de energía en el aire y, por lo tanto, viajará a menos de su velocidad original. Por lo tanto, su impacto será equivalente al de una roca lanzada hacia abajo a una velocidad más lenta , es decir, no golpea tan fuerte.

Answer 3

Bueno, depende de la altura en que se arrojó la roca. Suponiendo que sus pies estén tocando el suelo, las únicas dos fuerzas significativas que actúan sobre las rocas son la fuerza que ejerce sobre ellas cuando son lanzadas y la fuerza de la gravedad. Cuando se lanza la roca hacia abajo, el vector o la dirección de su fuerza de lanzamiento actúa con la gravedad, por lo que estas dos fuerzas se combinan en una fuerza neta que depende de la masa de la roca. Cuando la roca se lanza hacia arriba, el vector de su lanzamiento actúa contra la gravedad inicialmente y estas dos fuerzas actuarán una contra la otra hasta que la velocidad de su lanzamiento hacia arriba se cancele por la aceleración debida a la gravedad. Cuando esta roca lanzada hacia arriba golpea el suelo, la velocidad y, por lo tanto, la fuerza de la roca que golpea el suelo solo depende de la aceleración debida a la gravedad. Entonces la roca arrojada hacia abajo golpearía el suelo con una fuerza mayor.

Esto se vuelve más complicado si estás más arriba en el cielo porque entonces las resistencias aéreas de la roca deben tenerse en cuenta, lo que funcionaría tanto contra la aceleración inicial de tu lanzamiento como contra la fuerza de la gravedad. Si está lo suficientemente alto, las dos rocas golpearían el suelo con la misma fuerza que ambas alcanzarían la velocidad terminal debido a la resistencia del aire.

Answer 4

En realidad, tocarían el suelo con la misma dureza.

La roca lanzada alcanzaría su punto máximo a 0 kms, y para cuando volviera a la altura de su mano, estaría viajando a 30 kms, que es la misma velocidad a la que se lanzó la roca lanzada hacia abajo.

Podría, en teoría, lanzar la roca a 30 kms, y luego, cuando pasara su mano, arrojar la segunda roca a 30 kms, y viajarían de lado a lado al suelo.