¿Cuál es la velocidad inicial si patas una roca fuera del puente de 450 metros de altura y viaja a la distancia horizontal de 32 antes de golpear el agua a continuación?

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Aquí le mostramos cómo resolver este problema:

1. Comprender la física

* MOVIMIENTO DE PROYECTIL: La roca es un proyectil, lo que significa que su movimiento se rige por la gravedad.

* movimiento horizontal y vertical: Necesitamos analizar los componentes horizontales y verticales del movimiento por separado.

* Velocidad constante: La velocidad horizontal de la roca permanece constante (ignorando la resistencia del aire).

* Aceleración debido a la gravedad: La aceleración vertical se debe a la gravedad (g =9.8 m/s²).

2. Calcule la hora de vuelo

* movimiento vertical: Conocemos la distancia vertical (450 metros) y la aceleración debido a la gravedad (9.8 m/s²). Podemos usar la siguiente ecuación cinemática para encontrar el tiempo que le toma a la roca golpear el agua:

* d =v₀t + (1/2) at² (donde 'd' es la distancia, 'v₀' es la velocidad vertical inicial, 't' es el tiempo y 'a' es aceleración)

* Dado que la velocidad vertical inicial es cero (pateas la roca horizontalmente), la ecuación se simplifica a:

* 450 m =(1/2) (9.8 m/s²) T²

* Resuelve para 't':

* t² =(450 m * 2) / 9.8 m / s²

* t ≈ 9.58 s

3. Calcule la velocidad horizontal inicial

* movimiento horizontal: Conocemos la distancia horizontal (32 metros) y el tiempo de vuelo (9.58 s). Podemos usar la siguiente ecuación:

* d =v₀t (donde 'd' es distancia, 'v₀' es velocidad horizontal inicial y 't' es tiempo)

* Resuelve para 'V₀':

* V₀ =D / T

* V₀ =32 m / 9.58 s