Ejemplo de movimiento parabólico

7 ejemplos de preguntas sobre movimiento parabólico

1. Se dispara una bala a una velocidad de 20 m/ ^s . Si el ángulo de elevación es de 60 ^° y la aceleración debida a la gravedad es de 10 m/ ^s² , entonces la bala alcanza su punto más alto después de…

A. 1 segundos

B. 2 segundos

C. √3 segundos

D. 2√3 segundos

E. 3√2 segundos

Discusión

Se sabe que:

Velocidad inicial de la bala (v_o) = 20 ms^-1

Ángulo de elevación (θ) = 60^oC

Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m ^s⁻²

Preguntó: El intervalo de tiempo que tarda la bala en alcanzar su punto más alto.

Respuesta :

Velocidad inicial de la bala en dirección horizontal (eje x):

v_ox = v_o cos 60^o = (20)(0,5) = 10 m/s

Velocidad inicial de la bala en dirección vertical (eje y):

v_oy = v_o pecado 60^o = (20)(0,5√3) = 10√3 m/s

Para calcular el intervalo de tiempo que tarda una bala en alcanzar su altura máxima, examine el movimiento de la bala desde el momento en que se dispara hasta que alcanza su altura máxima. En su punto más alto, la bala se detiene por un momento antes de invertir su dirección, por lo que la velocidad de la bala en su punto más alto es cero (v_ty = 0).

El intervalo de tiempo que tarda la bala en alcanzar su punto más alto se calcula utilizando la siguiente fórmula:

v _ty = v _oy + gt

Informacion:

v_ty = velocidad final de la bala en dirección vertical = velocidad de la bala en el punto más alto = 0 m/s

v_oy = velocidad inicial de la bala en dirección vertical = 10√3 m/s

g = aceleración debida a la gravedad = 10 m/s²

t = intervalo de tiempo

Intervalo de tiempo para que la bala alcance su punto más alto:

v _ty = v _oy + gt

0 = 10√3 – 10 t

10√3 = 10 t

t = 10√3 / 10

t = √3 segundos

La respuesta correcta es C.

2. Una bala disparada a una velocidad de V_o y el ángulo de elevación α. En el punto más alto, entonces…

A. La energía cinética es cero.

B. energía cinética máxima

C. energía potencial máxima

D. La potencia total es máxima.

E. velocidad máxima

Discusión

Si la bala se dispara con una velocidad inicial v_o Con un ángulo de elevación α, la bala se mueve en una parábola. En su altura máxima, la energía potencial gravitatoria es máxima porque la bala se encuentra en su punto más alto. En el punto más alto, la bala continúa moviéndose horizontalmente debido a su energía cinética, aunque su valor es mínimo. La energía cinética es mínima porque la mayor parte se convierte en energía potencial gravitatoria.

La respuesta correcta es C.

3. Un portero patea el balón siguiendo una trayectoria como se muestra en la imagen. La distancia X es… (g = 10 m/s²)^-2).

A. 62,5 m

B. 31,25 √2 m

C. 31,25 m

D. 25 √2 m

E. 25 m

Discusión

Se sabe que:

Velocidad inicial (v _o ) = 25 m/s

Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/ ^s²

Ángulo (θ) = 45 ^°

Preguntó: Distancia X

Respuesta :

Velocidad inicial de la pelota en dirección horizontal:

v _ox = v _o cos θ = (25 m/s)(cos 45 ^o ) = (25 m/s)(0,5 √ 2 ) = 12,5 √ 2 m/s

Velocidad inicial de la pelota en dirección vertical:

v_oy = v_o sen θ = (25 m/s)(sen 45^o) = (25 m/s)(0,5√2) = 12,5√2 m/s

El movimiento parabólico es una combinación de movimiento horizontal y vertical. Por lo tanto, el movimiento parabólico se analiza como si estuviera compuesto de dos movimientos separados. El movimiento horizontal se analiza como movimiento lineal uniforme y el movimiento en la dirección vertical se analiza como movimiento vertical ascendente.

Intervalo de tiempo que la pelota permanece en el aire (t):

Primero, calcula el intervalo de tiempo que tarda la bola en moverse a lo largo de la parábola. El intervalo de tiempo se calcula utilizando la fórmula movimiento vertical ascendente.

Al resolver problemas de movimiento vertical ascendente, la magnitud vectorial que apunta hacia arriba recibe un signo positivo, y la magnitud vectorial que apunta hacia abajo recibe un signo negativo.

Se sabe que:

Velocidad inicial (v_o) = 12,5√2 m/s (positivo porque la dirección de la velocidad inicial es hacia arriba)

Aceleración debida a la gravedad (g) = -10 m/s² (negativo porque la dirección de la aceleración gravitatoria es hacia abajo)

Altura (h) = 0 (cuando la pelota regresa a su posición original, el cambio en la altura de la pelota es cero)

Preguntó: El intervalo de tiempo (t) durante el cual la bola se mueve a lo largo de una parábola.

Respuesta :

Se sabe que v_o, g, h y se pidió t de modo que la fórmula para el movimiento vertical ascendente utilizado sea h = v_o t + 1/2 gt²

h = v _o t + 1/2 gt ^{​​​​2}

0 = (12,5√2) t + 1/2 (-10) t²

0 = 12,5√2 t – 5 t²

12,5√2 t = 5 t²

12,5√2 = 5 t

t = 12,5√2 / 5

t = 2,5√2 segundo

Distancia horizontal alcanzada por la pelota (X):

La distancia horizontal se calcula utilizando la fórmula de movimiento lineal uniforme.

Se sabe que:

Velocidad ​​(v) = 12,5√2 m/s

Intervalo de tiempo (t) = 2,5√2 segundo

Preguntó: Distancia

Respuesta :

s = vt = (12,5√2)(2,5√2) = (12,5)(2,5(2) = 62,5 metros

La respuesta correcta es A.

4. PeluEl proyectil ru se dispara con una trayectoria como se muestra en la imagen (g = 10 ms).^-2)

La altura máxima que alcanza la bala es...

A. 5 m

B. 10 m

C. XNUM0 m

D. 25 m

E. 30 m

Discusión

Se sabe que:

Velocidad inicial (v _o ) = 20 m/s

Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/ ^s²

Ángulo (θ) = 30 ^°

Preguntó: Altura máxima (h máx)

Respuesta :

Primero calcula la velocidad inicial en la dirección vertical (v_oy):

v _oy = v _o sen 30 ^o = (20)(sen 30 ^o ) = (20)(0,5) = 10 m/s

Después de obtener la calificación velocidad inicial en la dirección vertical (v_oy), ahora calcula la altura máxima utilizando el mismo método que para calcular altura máxima en movimiento vertical ascendente. Al resolver problemas de movimiento vertical ascendente, la magnitud vectorial que apunta hacia arriba recibe un signo positivo, y la magnitud vectorial que apunta hacia abajo recibe un signo negativo.

Se sabe que:

Aceleración debida a la gravedad (g) = -10 m/s² (negativo porque la dirección de la aceleración gravitatoria es hacia abajo)

Velocidad inicial en la dirección vertical (v_oy) = 10 m/s (positivo porque la dirección de la velocidad es hacia arriba)

Velocidad a la altura máxima (v_ty) = 0

En su altura máxima, el objeto permanece en reposo por un instante antes de descender. Por lo tanto, en su altura máxima, la velocidad del objeto es cero.

Preguntó: Altura máxima (h)

Respuesta :

Porque la cantidad conocida es v_oy, g y v_ty, mientras que la pregunta es h, entonces la fórmula para el movimiento vertical ascendente utilizada es:

v _t ² = v _o ² + 2 gh

Descripción: v_t = velocidad final, v_o = velocidad inicial, g = aceleración debida a la gravedad, h = altura máxima.

Altura máxima:

v _t ² = v _o ² + 2 gh

0 ² = 10 ² + 2 (-10) h

0 = 100 – 20 h

100 = 20 h

h = 100/20

h = 5 metros

La altura máxima es de 5 metros.

La respuesta correcta es A.

5. Una persona sostiene una pelota a una altura de 20 metros y luego la lanza horizontalmente hacia adelante con una velocidad inicial de 5 m/s. Determinar:
(a) El intervalo de tiempo para que la pelota llegue al suelo
b) La mayor distancia horizontal alcanzada por la pelota
(c) La velocidad de la pelota cuando golpea el suelo

Discusión

(a) Intervalo de tiempo para que la pelota llegue al suelo (t)
La solución es similar a determinar el intervalo de tiempo para un objeto que se encuentra en caída libre.

(b) La mayor distancia horizontal alcanzada por la(s) pelota(s)

Se sabe que:
v_ox = 5 m/s (velocidad inicial en dirección horizontal)
t = 2 segundos (intervalo de tiempo de la pelota en el aire)
Preguntado: s
Respuesta :
v = s/t
s = vt = (5)(2) = 10 metros
(c) La velocidad de la pelota cuando golpea el suelo (v_t)
v_ox = v_tx = v_x = 5 m / s
v_ty = …. ?
La velocidad final en la dirección vertical se calcula como si se calculara la velocidad final en un movimiento de caída libre.
Se sabe: v_oy = 0, g = 10, h = 20
Preguntado: v_t
Respuesta :

6. El balón se patea en un ángulo de 30 grados.^o contra la superficie del campo con una velocidad inicial de 10 m/s. Determinar:
(a) Altura máxima
b) Velocidad de la pelota a altura máxima
(c) El intervalo de tiempo para que la pelota llegue a la superficie del campo.
(d) La mayor distancia horizontal alcanzada por la pelota

Discusión

(a) Altura máxima
La solución es similar a determinar la altura máxima en un movimiento vertical ascendente.
Se sabe que:
v_o = 10 m / s
v_oy = v_o sen 30 = (10)(0,5) = 5 m/s
g = -10 m/s²
v_ty = 0
Preguntado: h máximo
b) Velocidad de la pelota a altura máxima
Velocidad a la altura máxima = velocidad en dirección horizontal = v_x.
v_x = v_o cos 30 = (10)(0,87) = 8,7 m/s
(c) Intervalo de tiempo
La solución es similar a determinar el intervalo de tiempo para el movimiento vertical ascendente.
Se sabe que:
v_oy = v_o sen 30 = (10)(0,5) = 5 m/s
g = -10 m/s²
h = 0
Preguntado: t
Respuesta :
(d) La distancia horizontal más lejana
x = v_x t = (8,7)(1) = 8,7 metros

7. La pelota se lanza desde el borde de un edificio de 10 metros de altura, formando un ángulo de 30°.^o hacia la horizontal con una velocidad inicial de 10 m/s.
(a) Altura máxima medida desde el nivel del suelo
b) El intervalo de tiempo para que la pelota llegue al suelo.
c) la distancia horizontal más lejana medida desde el borde del edificio

Discusión
(a) Altura máxima medida desde el nivel del suelo
La solución es similar a determinar la altura máxima en un movimiento vertical ascendente.
Calcula la altura de la pelota medida desde el borde del edificio desde donde se lanza.Analice la trayectoria de la pelota desde el momento en que es lanzada hasta que alcanza su altura máxima.
Se sabe que:
v_o = 10 m / s
v_oy = v_o pecado 30^o = (10)(0,5) = 5 m/s
v_ty = 0 (en la altura máxima, el objeto está en reposo por un instante)
g = -10 m/s²
Preguntado: h

b) El intervalo de tiempo para que la pelota llegue al suelo.
La solución es similar a determinar el intervalo de tiempo para el movimiento vertical ascendente. Consideremos el movimiento de la pelota desde el momento en que se lanza hasta que llega al suelo.
Se sabe que:
v_o = 10 m / s
v_oy = v_o pecado 30^o = (10)(0,5) = 5 m/s
g = -10 m/s²
h = -10 m (la posición final está 10 m por debajo de la posición inicial)
Preguntado: t

Es imposible que el tiempo tenga un valor negativo, por lo tanto, t = 2 segundos.
(c) La distancia horizontal más lejana se mide desde el borde del edificio.
v_o = 10 m / s
v_x = v_ox = v_o cos 30 = (10)(0,87) = 8,7 m/s
t = 2 segundos
La mayor distancia horizontal:

s = v_x t = (8,7)(2) = 17,4 metros

Preguntas sobre el movimiento parabólico / movimiento de proyectiles

1. Una persona sostiene una pelota a una altura de 5 metros y luego la lanza horizontalmente hacia adelante con una velocidad inicial de 2 m/s. Determinar:
(a) El intervalo de tiempo para que la pelota llegue al suelo
b) La mayor distancia horizontal alcanzada por la pelota
c) La velocidad de la bala cuando impacta contra el suelo.
Utilice g = 10 m/s²
Respuesta :
(a) t = 1 s
(b) s = 2 m
(c) v_t = 10,2 m / s

2. El balón se patea en un ángulo de 60 grados.^o contra la superficie del campo con una velocidad inicial de 5 m/s. Determinar:
(a) Altura máxima
b) Velocidad de la pelota a altura máxima
(c) El intervalo de tiempo para que la pelota llegue a la superficie del campo.
(d) La mayor distancia horizontal alcanzada por la pelota
Utilice g = 10 m/s²
Respuesta :
(a) h = 1 m (redondeado)
b) v = v_x = 2,5 m / s
(c) t = 0,87 s
(d) x = 2,175 m
3. La pelota se lanza desde el borde de un edificio de 5 metros de altura, formando un ángulo de 60°.^o hacia la horizontal con una velocidad inicial de 5 m/s.
(a) Altura máxima medida desde el nivel del suelo
b) El intervalo de tiempo para que la pelota llegue al suelo.
(c) La distancia horizontal más lejana se mide desde el borde del edificio.
Utilice g = 10 m/s²
Respuesta :
(a) h = 5,95 m
(b) t = 1,5 s
(c) x = 3,75 m

Fuente de la pregunta:

Preguntas del examen nacional de física para la escuela secundaria superior/escuela secundaria vocacional