NO ME SALEN
PROBLEMAS RESUELTOS DE FÍSICA
(Tiro oblicuo)
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NMS c5.24*- En un planeta rocoso sin atmósfera, cuya aceleración gravitatoria se desconoce, se arroja una piedra en forma oblicua. Se observa que al cabo de 1 segundo su desplazamiento horizontal fue de 8 metros; al cabo de 2,5 segundos la velocidad vertical era de 3 m/s bajando; y al cabo de 3 segundos su altura era de 9 metros. Hallar las velocidades horizontal y vertical con que fue arrojada y la gravedad del planeta. |
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Este ejercicio inventado por mí apunta todos los cañones al uso de las ecuaciones horarias: las posiciones de las que habla el enunciado no son posiciones notables (altura máxima, alcance, etcétera) sino posiciones cualesquiera. Procedo como en cualquier otro ejercicio.
Voy a elegir un sistema de referencia creciente hacia arriba y hacia el sentido de avance, con el cero de las posiciones en el punto de lanzamiento, que se produce en el instante cero. Entonces:
x = vx t
y = voy t + ½ a t ²
vy = voy + a t
Ahora le pedimos a esas ecuaciones que cada una hable del instante mencionado en el enunciado. |
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8 m = vx . 1 s |
[1] |
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9 m = voy . 3 s + a 4,5 s² |
[2] |
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– 3 m/s = voy + a . 2,5 s |
[3] |
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Si te fijás, tenemos ahí tres ecuaciones con tres incógnitas. Una papa, as allways. De la [1] sale la velocidad horizontal (no lo hago). De la [3] despejo voy:
voy= – 3 m/s – a . 2,5 s
Eso lo meto en la [2] y despejo la aceleración.
9 m = (– 3 m/s – a . 2,5 s) . 3 s + a 4,5 s²
9 m = – 9 m – a . 7,5 s² + a 4,5 s²
18 m = – a . 3 s²
Acá va:
a = – 18 m / 3 s²
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Como era de esperarse la aceleración apunta hacia abajo. Con ese valor vuelvo a la ecuación [3]...
– 3 m/s = voy – 6 m/s² . 2,5 s
Despejo voy y lo calculo. |
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Ah, me olvidaba. |
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El enunciado, de paso, ayuda a derrumbar el mito de que en ausencia de atmósfera no hay gravedad. Aunque la inclusión de la alusión a la atmósfera apunta a que no se consideren efectos de rozamiento con el aire. |
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Desafío: ¿En qué instante la piedra alcanza su altura máxima? |
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Cuando vayas de paseo a la Luna no olvides llevar las raquetas y las zapatillas de tenis. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización jul-12. Buenos Aires, Argentina. |
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