Movimiento Parabólico (MPCL) - Ejercicios Resueltos - Nivel 1

Summary

En este video, Jorge de Mobile Mate revisa el problema 2 de un ejercicio de caída libre parabólica, en el que una bala es disparada horizontalmente desde un cañón. El objetivo es calcular la altura desde la que se dispara la bala, usando datos como el tiempo de caída y la aceleración de la gravedad. Además, Jorge explica cómo aplicar fórmulas de movimiento vertical y horizontal para resolver el problema. Al final, también resuelve un segundo problema con una esfera lanzada horizontalmente desde un techo. El video es educativo y muestra paso a paso cómo resolver problemas de física relacionados con el movimiento parabólico.

Takeaways

• 😀 La caída libre parabólica se refiere al movimiento de un objeto que es lanzado horizontalmente y cae bajo la influencia de la gravedad.
• 😀 Para resolver problemas de caída libre parabólica, es necesario trabajar con la proyección vertical y horizontal del movimiento del objeto.
• 😀 En el primer problema, se calcula la altura desde la que se lanza una bala que cae después de 2 segundos, usando la aceleración de la gravedad como 10 m/s².
• 😀 El movimiento vertical de la bala es tratado como una caída libre, donde la velocidad inicial en la dirección vertical es 0 m/s.
• 😀 La fórmula para el desplazamiento vertical en caída libre es h = v₀y * t + (1/2) * g * t², donde v₀y es la velocidad inicial vertical, g es la aceleración de la gravedad y t es el tiempo.
• 😀 Para calcular la altura (h), se reemplazan los valores conocidos en la fórmula de la caída libre, obteniendo un valor de h = 20 metros.
• 😀 En el segundo problema, se trata de calcular la velocidad con la que una esfera es lanzada horizontalmente desde un techo.
• 😀 Se considera que la esfera tiene una velocidad inicial horizontal (v₀x) y una velocidad inicial vertical de 0 m/s, ya que el lanzamiento es horizontal.
• 😀 Para encontrar la velocidad con la que se lanzó la esfera, se utiliza la distancia horizontal recorrida y el tiempo de caída, calculado a partir de la altura desde la que se lanzó.
• 😀 El tiempo de caída se determina a partir de la ecuación de caída libre vertical, con una altura de 4.9 metros y una aceleración de gravedad de 9.8 m/s², obteniendo un tiempo de 1 segundo.
• 😀 Finalmente, se calcula la velocidad inicial horizontal de la esfera como 4 m/s, utilizando la fórmula de movimiento rectilíneo uniforme (d = v₀x * t).

Q & A

¿Cuál es el objetivo principal de este ejercicio?

El objetivo principal es resolver un problema sobre la caída libre parabólica de un proyectil disparado horizontalmente desde una altura. Se busca calcular la altura desde la que se lanza el proyectil.

¿Qué datos se proporcionan para resolver el primer problema?

Los datos incluyen un proyectil disparado horizontalmente desde un cañón, la aceleración de la gravedad de 10 m/s², y el tiempo que tarda el proyectil en impactar el suelo, que es de 2 segundos.

¿Por qué se considera un movimiento parabólico en este problema?

Se considera un movimiento parabólico porque el proyectil tiene un desplazamiento tanto horizontal como vertical. El movimiento en la vertical está afectado por la gravedad, lo que genera una trayectoria parabólica.

¿Cómo se relaciona el tiempo con la caída libre vertical?

El tiempo de caída del proyectil es fundamental para calcular la altura desde la que se lanza. La fórmula para el movimiento vertical requiere conocer el tiempo para determinar el desplazamiento vertical.

¿Qué fórmula se utiliza para calcular la altura en este tipo de problemas?

Se utiliza la fórmula de desplazamiento vertical en caída libre: h = v₀y * t + (1/2) * g * t², donde v₀y es la velocidad inicial en la dirección vertical, g es la aceleración de la gravedad y t es el tiempo.

¿Cómo se resuelve para encontrar la altura del proyectil?

Al sustituir los valores conocidos en la fórmula, y considerando que la velocidad inicial en la dirección vertical es cero (v₀y = 0), la altura se calcula como h = (1/2) * g * t². En este caso, con g = 10 m/s² y t = 2 s, la altura es 20 metros.

¿Qué importancia tiene la componente horizontal de la velocidad en este tipo de problemas?

La componente horizontal de la velocidad es importante para determinar cómo se mueve el proyectil a lo largo de la dirección horizontal, pero no influye en el cálculo de la altura, ya que la caída vertical es independiente de la velocidad horizontal.

¿Qué factores se deben considerar al resolver el segundo problema con la esfera?

Se debe considerar la aceleración de la gravedad (98 m/s²), la altura desde la que se lanza la esfera (4.9 metros), y la necesidad de calcular la velocidad inicial horizontal de la esfera utilizando el tiempo de caída.

¿Cómo se determina el tiempo de caída de la esfera?

El tiempo de caída se calcula usando la fórmula de movimiento vertical, similar al primer problema. Sabemos que la esfera cae desde una altura de 4.9 metros, y con la aceleración de la gravedad, se puede resolver para el tiempo.

¿Qué resultado se obtiene para la velocidad con la que fue lanzada la esfera?

La velocidad con la que se lanzó la esfera es de 4 metros por segundo, calculada utilizando la distancia horizontal recorrida y el tiempo de caída obtenido anteriormente.