Los problemas de movimiento de proyectiles son comunes en los exámenes de física. Un proyectil es un objeto que se mueve de un punto a otro a lo largo de un camino. Alguien puede lanzar un objeto al aire o lanzar un misil que viaja en un camino parabólico hacia su destino. El movimiento de un proyectil se puede describir en términos de velocidad, tiempo y altura. Si se conocen los valores de cualquiera de estos dos factores, es posible determinar el tercero.
Resolver por tiempo
Escriba esta fórmula:
Velocidad final \u003d inicial Velocidad + (Aceleración debida a la gravedad * Tiempo)
Esto indica que la velocidad final que alcanza un proyectil es igual a su valor de velocidad inicial más el producto de la aceleración debido a la gravedad y el tiempo que el objeto está en movimiento. La aceleración debida a la gravedad es una constante universal. Su valor es de aproximadamente 32 pies (9.8 metros) por segundo. Eso describe qué tan rápido acelera un objeto por segundo si se deja caer desde una altura en el vacío. "Tiempo" es la cantidad de tiempo que el proyectil está en vuelo.
Simplifique la fórmula usando símbolos cortos como se muestra a continuación:
vf \u003d v0 + a * t
Vf, v0 y t representan Velocidad final, Velocidad inicial y Tiempo. La letra "a" es la abreviatura de "Aceleración debida a la gravedad". Acortar los términos largos hace que sea más fácil trabajar con estas ecuaciones.
Resuelva esta ecuación para t aislándola en un lado de la ecuación que se muestra en el ", 1]
,La ecuación resultante dice lo siguiente:
t \u003d (vf –v0) ÷ a
Dado que la velocidad vertical es cero cuando un proyectil alcanza su altitud máxima (un objeto lanzado hacia arriba siempre alcanza velocidad cero en el pico de su trayectoria), el valor para vf es cero.
Reemplace vf con cero para obtener esta ecuación simplificada:
t \u003d (0 - v0) ÷ a
Reduzca eso para obtener t \u003d v0 ÷ a. Esto indica que cuando lanzas o lanzas un proyectil directamente al aire, puedes determinar cuánto tiempo le toma al proyectil alcanzar su altura máxima cuando conoces su velocidad inicial (v0).
Resuelve esta ecuación suponiendo que la velocidad inicial, o v0, es de 10 pies por segundo como se muestra a continuación:
t \u003d 10 ÷ a
Dado que a \u003d 32 pies por segundo al cuadrado, la ecuación se convierte en t \u003d 10 /32. En este ejemplo, descubres que un proyectil tarda 0,31 segundos en alcanzar su altura máxima cuando su velocidad inicial es de 10 pies por segundo. El valor de t es 0.31.
Resolver para altura
Escriba esta ecuación:
h \u003d (v0 * t) + (a * (t * t) ÷ 2)
Esto indica que la altura de un proyectil (h) es igual a la suma de dos productos: su velocidad inicial y el tiempo que está en el aire, y la constante de aceleración y la mitad del tiempo al cuadrado.
Conecte los valores conocidos para los valores de t y v0 como se muestra a continuación: h \u003d (10 * 0.31) + (32 * (10 * 10) ÷ 2)
Resuelva la ecuación Para H. El valor es de 1.603 pies. Un proyectil lanzado con una velocidad inicial de 10 pies por segundo alcanza una altura de 1,603 pies en 0,31 segundos.
Consejos
Puedes usar estas mismas fórmulas para calcular la velocidad inicial de un proyectil si conoce la altura que alcanza cuando se lanza al aire y la cantidad de segundos que tarda en alcanzar esa altura. Simplemente conecte esos valores conocidos en las ecuaciones y resuelva para v0 en lugar de h.
