Clase 13: Ejercicios con proyectiles

Universidad de Atacama
Fı́sica 1
Prof. David Jones
7 Abril 2014
Proyectiles
Ejemplo 1
El “pitch” mas
rapido en la historia de beisbol
fue 105.1 millas/hora por Aroldis
Chapman de los Cincinnati Reds
en 2010. En beisbol, la distancia
entre pı́tcher y bateador es 18.4m.
Si se lanzó horizontalmente
la pelota a una altura de 1.5m,
a qué altura llegó al bateador?
1.61 km = 1 milla
Proyectiles
Ejemplo 2
Un mono escapa
del zoológico y sube a un
árbol. La cuidadora apunta
su refle con un dardo
sedante directamente hacia
el mono y dispara. En
el instante en que el dardo
sale del cañon del rifle, el
mono se suelta intentando
caer al suelo y escapar.
¿El dardo golpea al mono?
Proyectiles
Ejemplo 2
1 2
gt
2
1 2
ydardo (t) = v0 sen ✓0 t
gt
2
ymono (t) = d tan ✓0
v0x = v0 cos ✓0 ) d = v0 cos ✓0 t
1 2
ymono = v0 cos ✓0 t tan✓0
gt
2
sen ✓0 1 2
ymono = v0 cos ✓0 t
gt
cos ✓0
2
1 2
ymono = v0 sen ✓0 t
gt = ydardo
2
Proyectiles
Ejemplo 3
Cuando se dispara un rifle a un blanco lejano, el cañon no se apunta
exactamente al blanco. Para una velocidad inicial de v0 = 1kms 1 , ¿cual
es el “ángulo de corrección” para un blanco a 1km? ¿ y uno a 2km?
Recuerda que sen ↵ · cos
= 12 [sen (↵
) + sen (↵ + )]
Proyectiles
Ejemplo 4
Un Helicóptero militar
está en una misión de entrenamiento
y vuela horizontalmente con una
rapidez de 60.0 ms 1 . Accidentalmente
suelta una bomba a una altitud de 300m.
¿Cuanto tarda en llegar al suelo?
¿Qué distancia horizontal viaja mientras
cae?
¿Qué es su velocidad justo antes de chocar el suelo?
Dibuja gráficas de x
t, y
t, vx
t, vy
t para su movimiento
¿Dónde está el helicópero cuando la bomba toca la tierra, si mantiene su
velocidad constante?
Proyectiles
Ejemplo 5
Una osada nadadora
se lanza desde un risco
con un impulso horizontal,
como en la figura.
¿Qué rapidez minima debe
tener al saltar de lo alto
del risco para no chocar
con la saliente en la base?
Proyectiles
Ejemplo 6
El récord mundial
para Lanzamiento
de la Bala es 23.12m.
Asumiendo que lanzó con
un ángulo de 45 desde su hombro
a 1.80m de altura. ¿Cuanto
tiempo tardó en llegar al suelo?
¿Con qué velocidad se la lanzó?
Proyectiles
Ejemplo 7
Los bomberos están lanzando un chorro
de agua a un edificio en llama, utilizando
un manguera de alta presión que imprime
al agua una rapidez de 25.0 ms 1
al salir de la boquilla. Ajustan el ángulo
de la manguera para que el agua llega
al edifico a 45.0 m de distancia en 3.0s.
¿A qué ángulo tienen la manguera?
¿A qué altura sobre el suelo
incide el agua sobre el edificio,
y con qué rapidez lo hace?