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Tiempo de movimiento                    Alcance                      Altura máxima

             Es el tiempo total que el móvil  Es la distancia horizontal que re- La altura máxima se alcanza
             permanece en movimiento.        corre el móvil.                 cuando vy = 0, es decir: v - gt =0
                                                                                                     0y
             Para hallarlo tenemos en cuen- Lo obtendremos al sustituir en la   De aquí deducimos el valor
             ta que y = 0 cuando el cuerpo  ecuación de la coordenada  x     de t.
             llega al suelo.                 la expresión del tiempo de mo-          v     v     α
                      1              1       vimiento.                            t =  0 y  =  0
            0= v   t  −  gt 2  0   v  −  gt                                           v g 0  y  v g  α
                 0y             0y                                                          0
                      1 2            1 2                     2 v sen  α           t =     =
             0= v  t  −  gt 2  0   v  −  gt  x = v  0 x  t = v c  α  0  =              g      g
                                                       0
                 0y             0y                            2 v sen  α
                      2              2                          0 g
                                             x = v  t = v c  α         =     Sustituimos este valor en la ecua-
                                                 0  x  0
             Despejamos t:                          2 v sen  α   α g         ción de la coordenada y:
                                                      2
                                                                                             1
                          2 v                     =   0 2                        y   = v  t −  g t  2  =
                      t =   0 y                     2 v sen g  α  α               max   0 y  1 2  2
                                                       0
                          2  v g                  =                              y    = v  t −  g t  =
                       t =  0  y                           g                      max   2 0  y  2 2  2
                                                                                   2
                           g                 Y utilizando la relación trigo-    =  v sen α  − v sen α
                                                                                   0
                                                                                             0
                                                                                                  2
                                                                                              2
                                                                                        2
                                                                                    2
                                                                                               2
                                                                                                g
                                                                                     g
             Sustituimos el valor de v  en la                                    =  v sen α  − v sen α
                                                                                   0
                                                                                              0
                                    0y       nométrica sen 2 α = 2 senα cosα,
             expresión anterior:             resulta:                                 g    2   2 2 g
                                                                                          0
                        2 v    α                                                   y    = =  v sen α
                                                                                           2
                    t =   0                             v  2                        max   v sen α
                                                                                               2
                                                                                            2
                                                                                             g
                        2  v g  α                   x =  0     α                   y    = =  0
                    t =   0                             v g 2                        max    2 g
                           g                        x =  0     α
                                                         g                                          Tabla 9.


              Un proyectil es lanzado desde lo alto de un acanti-       0=  150+  200 −  1 1 2  9 8t  2 2
                                                                                    t
                                                                                          ,
           Ejemplo 11  de 400 m/s y con un ángulo de inclinación de 30°.   La solución positiva de la ecuación es: t = 41,5 s
              lado de 150 m de altura con una velocidad inicial
                                                                                    t
                                                                                 200 −
                                                                            150+
                                                                         0=
                                                                                         9 8t
                                                                                          ,
                                                                             2
                                                                                           0
                                                                                   t
                                                                                      150
                                                                          ,
                                                                              −
                                                                         4 9t
                                                                                200 −
                                                                                        2 =
                                                                             2
              Determina:  a.  Las  componentes de  la  velocidad
                                                                          4 9t
                                                                           ,
                                                                                200 −
                                                                                    t
                                                                                      150 =
                                                                                            0
                                                                               −
              inicial; b. El tiempo que tarda en caer al suelo; c. El
                                                              c. El alcance se calcula sustituyendo el tiempo de-
              alcance; d. La altura máxima.
                                                                 movimiento en la ecuación de la coordenada x.
                                                                          x = v  t =  v  α  t
                                                                              0  x   0
                                                                          x =
                                                                          m  v  0  x  t =  v  0  α  t
                                                                  x = 400   ⋅   30  ° ⋅41 5 s  =14 37
                                                                          m s
                                                                   x = 400  ⋅   30  ° ⋅41 5 s  =14 37
                                                                          s
                                                              d. En el punto de altura máxima se cumple que vy = 0.
                                                                             v  = v  − g t
                                                                              y   0 y
                                                                                 v
                                                                                =
                                                                    v  − v   v  y 200 m 0/ y −0s  − g t  m/s
                                                                 t =  0  y  y  =             =20 4 s
                                                                                 9 8 ,
                                                                    v g − v  y  200 m/s m/s  2
                                                                                      −0 m/s
                                                                      y
                                                                     0
                                                                 t =        =           2    =20 4 s
                                                                       g
                                                                                 9 8 m/s
                                                                                  ,
              a. Las componentes der v  son:                  — Sustituimos este valor de t en la ecuación de la
                                     0
                                                                 coordenada y para hallar la altura máxima:
                 v  = v  cos α= 400 m/s ∙ cos 30° = 346,4 m/s
                  0x   0
                                                                                         1
                  v  = v  sen α= 400 m/s ∙ sen 30° = 200 m/s                                 2
                   0y  0                                                    y =  y + v  t −  g t
                                                                                0   0 y
                                                                                         1 2  2
                                                                                           g t
              b. Cuando el proyectil llega al suelo, y = 0.                 y =  y + v  0  y  t − 2 1  m
                                                                                 0
                                                                                 m
                                                                y   = 150 m + 200  ⋅20 4 s  − 9 8  20 4 s  2
                                                                                              8
                                                                  á
                                                                 m x                             2
                                                                                 m s       1 2  s m
                                                                                              8
                                       1                         y  = 150 m + 200  ⋅20 4 s  − 9 8  20 4 s  2
                                                                   á
                         y=  y + v  t −  g t  2                   m x         y  s = 2190 8  2 m  2
                             0   0  y                                          m x              s
                                                                                á
                                       1 2
                         y=  y + v  t −  g t  2                               y   = 2190 8 m
                              0  0  y                                          m x
                                                                                á
                                       2
              21.  Una barca pretende cruzar un río con una ve-  22. Un futbolista patea hacia el arco con una      Prohibida su reproducción
                 locidad de 12 m/s perpendicular a la corrien-  velocidad de 15 m/s. Calcula: a. el alcance
                 te. La velocidad de la corriente es de 10 m/s.     para un ángulo de tiro de 30°, 45° y 60°; b. el   Actividades
                 Calcula: a. El tiempo que tarda la barca en    tiempo que el balón permanece en el aire
                 atravesar el río si éste tiene una anchura de   en cada uno de los supuestos anteriores.
                 150 m; b. La distancia que recorre la barca.
                                                                                                                37
   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45