Formulas adecuadas para la resolución de problemas con variables de temas de tiro parabólico, aceleración

Objetivo desarrollar  e identificar las formulas adecuadas para la resolución de problemas con variables de  temas de tiro parabólico, aceleración, gravedad  y altura, energía cinética y potencial.

Evidencia II

I.- Desarrolle el siguiente caso físico. Elabore todos los planteamientos matemáticos, describa a profundidad su análisis; muestre los diagramas pertinentes y proporcione conclusiones del caso.

1.-Se deja caer sobre un resorte en posición vertical una masa de 0.5 kg desde una altura de 1 m. El resorte tiene una longitud antes de comprimirse de 0.5 m y una constante de resorte K de 100N/m.

b) Utilizando el principio de conservación de energía  calcule la altura h del resorte cuando está comprimido al máximo.

Ep=m.g.h 

la hallamos 
Ep=0.5kg(9.8m/s²).1m 
Ep=4.9julios 

ahora con la anterior formula 

Ep=k.x²/2 
4.9julios=100N/m.x² 
4.9julios/100N/m=x² 
0.049m²=x² 
sacamos raiz 
√ (0.049=x² 
x=0.221metros 

[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

a) Utilizando los principios físicos adecuados, calcule la velocidad de la masa al tocar al resorte.

F = M * A
Despejamos

4.9 = 0.5 * A

A = 4.9/0.5

A = 9.8 m/s²

mgHo = mgHf + 1/2 m v²

4.9 = 2.45+ V²

√ V² = √ 19.6

V = 4.42 m/s

2.-Suponiendo que el resorte se inclina inmediatamente a 40 grados respecto de la horizontal (caso ideal donde la masa saldría disparada en esa dirección), calcúlese la distancia máxima que la  partícula alcanzará al describir el tiro parabólico generado.

U = mgh

U = 0.5 kg * 9.8m/s2 * 1m = 4.9 N

En donde m es la masa del objeto y h es la altura con respecto a un nivel de referencia.

[pic 8]

[pic 9]

X =4.422 SEN (2 )(40°) / 9.8 =1.9632 m

Conclusión: Al utilizar los principios de energía cinética y energía potencial, observo que una fuerza es igual a velocidad la cual a su vez determina una distancia, en el tiro parabólico influye el ángulo de salida la fuerza inicial y en nuestro caso no tenemos rozamiento, me parece un ejercicio muy interesante de como se aplican e interactúan las fuerzas.

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