Un cañon que forma un angulo de 45° con la horizontal, lanza un proyectil a 20 m/s, a 20m de este se encuentra un muro de 21 m de altura. Determinar: a) ¿ A que altura del muro hace impacto el proyectil ? b) ¿ Que altura maxima lograra el proyectil ? c) ¿Que alcance tendra ? d) ¿ Cuanto tiempo tasncurrira entre el diaparo y el impacto del muro? Por Favor, GRACIAS
lupithamoxita Vamos a resolver juntos este problema de Movimiento Compuesto...............
a) Primero, descomponemos la Velocidad inclinada en sus dos componentes rectangulares :
* Componente Horizontal ..... 20 cos 45º = 20 ( 0,707 ) = 14,14 m /s
* Componente Vertical ........ 20 sen 45º = 20 ( 0,707 ) = 14,14 m /s
b) HORIZONTALMENTE ( MRU ) ...Vamos a calcular qué tiempo tarda en recorrer horizontalmente 20 metros .......
DATOS velocidad Horizontal ......... v = 14,14 m /s espacio recorrido ..... ....... e = 20 metros tiempo total en el aire ....... t = ?
Aplicaremos :
............. ...................... e = v x t
reemplazando valores :
............. .....................20 = ( 14,14 ) ( t )
.............. ............ ........ t = 1,414 segundos ............... RESPUESTA
VERTICALMENTE Vamos a calcular a qué altura del muro hace impacto el proyectil
DATOS velocidad inicial ...... ....... Vo = 14,14 m /s aceleración actuante .... ... g = -- 9,8 m /s2 tiempo de subida ......... .....t = 1,414 s altura alcanzada ............... h = ?
Aplicaremos :
................... ............... h = Vo . t + 1/2 g . t*2
................... ............... h = 10,2 metros ..................... RESPUESTA
b) Ahora calcularemos la altura máxima alcanzada por el proyectil
DATOS velocidad inicial ...... ....... Vo = 14,14 m /s velocidad final ........ ........ Vf = 0 aceleración actuante .... ... g = -- 9,8 m /s2 tiempo de subida ......... .....t = ? altura máxima alcanzada .. h = ?
b-1) Para calcular el tiempo de subida aplicaremos :
............... ................ .. Vf -- Vo ............ ................ g = ------------ ............... ............... ........ t
Vamos a resolver juntos este problema de Movimiento Compuesto...............
........... .............v=20 m/s... ..................☻
................... ...._..................☻ ........ .......... .........☻
.................. ..... ∕│....☻ ........ .... ........ ......... ..................▌
..................... ∕..☻ ........ .... ........ ............ ........ .............▌
............... .. ∕.☻ ........ .... ........ ............. ........... ........... .▌21m
....... ..... . ∕☻ ........ .... ........ ............. ............ .............. .▌
........ ... ∕☻ .45º..__. .... ........ ......... ....._......... ........... ...▌...............
.____ ∕☻ _______________ _______________ ________ __▌____ ____.___
...........│←------------ ------------- e= 20m ----------------- ----------→│
a) Primero, descomponemos la Velocidad inclinada en sus dos componentes rectangulares :
* Componente Horizontal ..... 20 cos 45º = 20 ( 0,707 ) = 14,14 m /s
* Componente Vertical ........ 20 sen 45º = 20 ( 0,707 ) = 14,14 m /s
b) HORIZONTALMENTE ( MRU )
...Vamos a calcular qué tiempo tarda en recorrer horizontalmente 20 metros .......
DATOS
velocidad Horizontal ......... v = 14,14 m /s
espacio recorrido ..... ....... e = 20 metros
tiempo total en el aire ....... t = ?
Aplicaremos :
............. ...................... e = v x t
reemplazando valores :
............. .....................20 = ( 14,14 ) ( t )
.............. ............ ........ t = 1,414 segundos ............... RESPUESTA
VERTICALMENTE
Vamos a calcular a qué altura del muro hace impacto el proyectil
DATOS
velocidad inicial ...... ....... Vo = 14,14 m /s
aceleración actuante .... ... g = -- 9,8 m /s2
tiempo de subida ......... .....t = 1,414 s
altura alcanzada ............... h = ?
Aplicaremos :
................... ............... h = Vo . t + 1/2 g . t*2
reemplazando valores :
................... ............... h = ( 14,14 ) ( 1.414 ) + 1/2 ( -- 9,8 ) ( 1,414 )*2
................... ............... h = 20 -- 9,8
................... ............... h = 10,2 metros ..................... RESPUESTA
b) Ahora calcularemos la altura máxima alcanzada por el proyectil
DATOS
velocidad inicial ...... ....... Vo = 14,14 m /s
velocidad final ........ ........ Vf = 0
aceleración actuante .... ... g = -- 9,8 m /s2
tiempo de subida ......... .....t = ?
altura máxima alcanzada .. h = ?
b-1) Para calcular el tiempo de subida aplicaremos :
............... ................ .. Vf -- Vo
............ ................ g = ------------
............... ............... ........ t
reemplazando valores :
............... ................... 0 -- 14,14
............ .......... -- 9,8 = --------------
............... ............... .... ... t
............ ........ -- 9,8 t = -- 14,14
........... ......... ........ t = 1,44 s
b-2) El tiempo total en el aire será la suma del tiempo de subida más el tiempo de bajada
............ ................ T = 1,44 + 1,44
............ ................ T = 2,88 segundos
b-3 ) La altura máxima alcanzada la obtenemos aplicando :
................. ................... Vf + Vo
............ ................ h = ( -------------) x t
.................. .............. ... .....2
reemplazando valores :
................. ................... 0 + 14,14
............ ................ h = ( ---------------) x 1.44
.................. .............. ... ......2
............ ................ h = 10.2 metros ............ ............. ............... RESPUESTA
c) HORIZONTALMENTE ( MRU )
DATOS
velocidad Horizontal ......... v = 9,2 m /s
tiempo total en el aire ....... t = 1,58 segundos
espacio recorrido ..... ....... e = ?
Aplicaremos :
............. ...................... e = v x t
reemplazando valores :
............. ...................... e = ( 14,14 ) ( 2,88 )
............. ...................... e = 40,72 metros ......... ........................ RESPUESTA
¡ Que tengas un buen día !