Altura Pelota
1. **Planteamiento del problema:**
Queremos encontrar la altura máxima que alcanza una pelota lanzada hacia arriba y que permanece en el aire durante 6.0 segundos.
2. **Conceptos clave:**
La pelota sube, llega a la altura máxima (velocidad cero) y luego baja.
El tiempo total en el aire es $6.0$ segundos, por lo que el tiempo para subir es la mitad: $t_{subida} = \frac{6.0}{2} = 3.0$ segundos.
3. **Ecuaciones usadas:**
La aceleración debida a la gravedad es $g = 9.8\ m/s^2$ (hacia abajo).
La altura máxima se calcula con la fórmula:
$$h = v_0 t_{subida} - \frac{1}{2} g t_{subida}^2$$
Pero como en la altura máxima la velocidad es cero, podemos usar:
$$v = v_0 - g t_{subida} = 0 \Rightarrow v_0 = g t_{subida}$$
Entonces:
$$h = v_0 t_{subida} - \frac{1}{2} g t_{subida}^2 = (g t_{subida}) t_{subida} - \frac{1}{2} g t_{subida}^2 = g t_{subida}^2 - \frac{1}{2} g t_{subida}^2 = \frac{1}{2} g t_{subida}^2$$
4. **Cálculo:**
$$h = \frac{1}{2} (9.8)(3.0)^2 = \frac{1}{2} (9.8)(9) = 4.9 \times 9 = 44.1\ m$$
5. **Respuesta final:**
La altura máxima alcanzada por la pelota es **44.1 metros**, por lo que la respuesta correcta es la opción D.