• Author / Uploaded
• Física Aunar

• Categories
• Marte
• Movimiento (física)
• Luna
• Naturaleza

Citation preview

CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DE NARIÑO INGENIERIA MECANICA SEGUNDO SEMESTRE FISICA I TALLER 5. TIRO PARABOLICO ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::

Este movimiento también se analiza usando componentes. Igual que antes, tomamos los sentidos hacia arriba como positivo; y hacia abajo, como negativo. Primero descomponemos la velocidad inicial v0 en sus componentes rectangulares:

Puesto que no hay aceleración horizontal y la gravedad actúa en el sentido y negativa, el componente x de la velocidad es constante, mientras que el componente y varía con el tiempo.

En la figura se ilustran los componentes de la velocidad instantánea en diversos tiempos. La velocidad instantánea es la suma de estos componentes y es tangente a la trayectoria curva de la pelota en cualquier punto. Observe que la pelota golpea el suelo con la misma rapidez con que se lanzó (pero con -vyo) y con el mismo ángulo bajo la horizontal. Asimismo, los componentes del desplazamiento están dados por

VIDEOS 1 Ecuaciones tiro parabólico: http://www.youtube.com/watch?v=hGjyJ2hpbVA 2 Problema solucionado: http://www.youtube.com/watch?v=EBdJ3Sg2Oik 3 Problema solucionado: http://www.youtube.com/watch?v=tzO4LqaF-E0 :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: TALLER 1. Un jugador de tejo lanza el hierro con un ángulo de 45° sobre la horizontal y cae a un punto situado a 30 del lanzador. ¿Qué velocidad inicial le proporcionó el jugador al tejo? 2. Se lanza una moneda al aire formando un ángulo con la horizontal. Cuando se encuentra a 1,5 m del sitio que se lanzó, las componentes de su velocidad son 2,6 m/s en el eje x y 1,82 m/s en el eje y. a. ¿Con qué velocidad fue lanzada? b. ¿Cuál es la altura máxima que alcanza?

3. María se encuentra sentada en el andén a 6 m de distancia al frente de la casa de su amigo Juan, quien le pide le lance la pelota con la que está jugando. Si María lanza la pelota desde el suelo con una velocidad de 6 m/s y una elevación de 25° y Juan se encuentra en su ventana a 3,5 m de altura, a. ¿cuántos metros por encima o por debajo de la ventana de Juan pega la pelota? b. ¿con qué velocidad debe lanzar la pelota a la misma elevación de la ventana para que llegue justo allí? 4. Juan lanza horizontalmente desde la ventana de su apartamento que se encuentra a 15 m del suelo, unas llaves a su vecino Camilo que vive en el apartamento del frente a una distancia horizontal de 10 m. Si las llaves alcanzan una altura de 16 m. a. ¿cuánto tiempo están las llaves en el aire? b. ¿cuáles son las componentes horizontal y vertical de la velocidad con que recibe las llaves Camilo? 5. Desde un acantilado de 15 m de altura se lanza un nadador con una velocidad de 9 m/s formando un ángulo 15° sobre la horizontal. a. ¿Cuánto tiempo dura el nadador en el aire? b. ¿Cuáles son las componentes horizontal y vertical de su velocidad en el momento de tocar el agua? c. ¿A qué distancia horizontal de la base del acantilado toca el nadador el agua? 6. Supongamos que un golfista golpea una pelota en el “tee” dándole una velocidad inicial de 30.0 m/s con un ángulo de 350 respecto a la horizontal, como en la figura 3.11. a) .Que altura máxima alcanza la pelota? b). Que alcance tiene? 7. En el problema anterior como cambiarían los valores de altura máxima (ymax) y alcance (xmax) si la pelota se hubiera golpeado inicialmente igual en la superficie de la Luna? (Sugerencia: gl=g/6; es decir, la aceleración debida a la gravedad en la Luna es la sexta parte que en la Tierra.) No realice cálculos numéricos. Obtenga las respuestas examinando las ecuaciones. 8. Una chica que esta parada en un puente lanza una piedra con una velocidad inicial de 12 m/s en un ángulo de 45 bajo la horizontal, en un intento por golpear un trozo de madera que flota en el rio (ver figura). Si la piedra se lanza desde una altura de 20 m sobre el rio y llega a este cuando la madera está a 13 m del puente, ¿golpeara la tabla? (Suponga que la tabla prácticamente no se mueve y que está en el plano del lanzamiento.)

9. Un jugador de hockey lanza un tiro “slap shot” (tomando vuelo con el bastón) en una práctica (sin portero) cuando esta 15.0 m directamente frente a la red. La red tiene 1.20 m de altura y el disco se golpea inicialmente con un ángulo de 5.00 sobre el hielo, con una rapidez de 35.0 m/s. Determine si el disco entra en la red o no. Si lo hace, determine si va en ascenso o en descenso cuando cruza el plano frontal de la red.

10. Se dejara caer un paquete de abastecimiento desde un avión, de manera que toque tierra en cierto punto cerca de unos excursionistas. El avión se mueve horizontalmente con una velocidad constante de 140 km/h y se acerca al lugar a una altura de 0.500 km sobre el suelo. Al ver el punto designado, el piloto se prepara para soltar el paquete. a) .Que ángulo debería haber entre la horizontal y la visual del piloto en el momento de soltar el paquete? b) .Donde estará el avión cuando el paquete toque tierra? 11. Un carrito con un cañon accionado por resorte dispara verticalmente una esfera metálica (ver figura). Si la rapidez inicial vertical de la esfera es 5.0 m/s y el canon se mueve horizontalmente a una rapidez de 0.75 m/s. a) A que distancia del punto de lanzamiento la esfera vuelve a caer en el canon. b) que sucedería si el canon estuviera acelerando?

12. Un futbolista patea un balón estacionario dándole una rapidez de 15.0 m/s con un ángulo de 15.0 respecto a la horizontal. a) Calcule la altura máxima que alcanza el balón. b) Calcule el alcance del balón. c) .Como podría aumentarse el alcance? 13. Una flecha tiene una rapidez de lanzamiento inicial de 18 m/s. Si debe dar en un blanco a 31 m de distancia, que está a la misma altura, ¿con que ángulo debería proyectarse? 14. Un astronauta en la Luna dispara un proyectil de un lanzador en una superficie plana, de manera que pueda obtener el alcance máximo. Si el lanzador imparte al proyectil una velocidad inicial de 25 m/s, ¿que alcance tendrá el proyectil? [Sugerencia: la aceleración debida a la gravedad en la Luna es tan solo la sexta parte que en la Tierra.] 15. En 2004 dos sondas descendieron exitosamente en Marte. La fase final del descenso en el Planeta Rojo consistió en el rebote de las sondas hasta que estas llegaron al reposo (iban protegidas por “globos” inflados). En un rebote, los datos de telemetría (es decir, los datos electrónicos enviados a la Tierra) indicaron que la sonda inicio uno de los rebotes a 25.0 m/s a un ángulo de 20° y toco la superficie a una distancia de 110 m (y luego reboto otra vez). Suponiendo que la región de aterrizaje era horizontal, determine la aceleración de la gravedad cerca de la superficie de Marte. 16. En condiciones de laboratorio, el alcance de un proyectil puede utilizarse para determinar su rapidez. Para saber cómo se hace, suponga que una pelota cae rodando por una mesa horizontal y toca el suelo a 1.5 m de la orilla de la mesa. Si la superficie de la mesa está 90 cm por encima del piso, determine: a) el tiempo que la pelota esta en el aire y b) la rapidez de la pelota cuando pierde contacto con la mesa. 17. Una piedra lanzada desde un puente 20 m arriba de un rio tiene una velocidad inicial de 12 m/s dirigida 450 sobre la horizontal (ver figura). a) .Que alcance tiene la piedra? b) .Con que velocidad llega la piedra al agua?

::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: PROBLEMAS SOLUCIONADOS: http://www.monografias.com/trabajos-pdf4/problemas-resueltos-cap-4-fisica-serway/problemas-resueltos-cap4-fisica-serway.pdf ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::