1. Planteamos el problema: Una esfera se lanza verticalmente hacia arriba desde la azotea de un edificio con rapidez inicial $v_0$. Después de 3 segundos, su rapidez se duplica. Se pide determinar $v_0$.
2. Usamos la fórmula de la velocidad en caída libre con aceleración constante $g=10$ m/s$^2$:
$$v = v_0 - g t$$
Aquí, $v$ es la velocidad en el tiempo $t$, $v_0$ la velocidad inicial, y $g$ la aceleración debido a la gravedad.
3. La rapidez se duplica a los 3 segundos, es decir:
$$|v| = 2 v_0$$
Como la esfera va hacia arriba inicialmente, la velocidad disminuye con el tiempo por la gravedad, y en $t=3$ s la velocidad es hacia abajo (negativa), por lo que:
$$-v = 2 v_0 \implies v = -2 v_0$$
4. Sustituimos en la fórmula:
$$v = v_0 - g t = -2 v_0$$
5. Despejamos $v_0$:
$$v_0 - 10 \times 3 = -2 v_0$$
$$v_0 - 30 = -2 v_0$$
$$v_0 + 2 v_0 = 30$$
$$3 v_0 = 30$$
$$v_0 = \frac{30}{3}$$
6. Simplificamos con cancelación:
$$v_0 = \cancel{\frac{30}{3}} = 10$$
7. Por lo tanto, la rapidez de lanzamiento es $10$ m/s.
**Respuesta: A) 10 m/s**
Rapidez Lanzamiento Def8B3
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