1. Educación

NOMBRE:_____________________________________________ N.L.______ GRUPO: _____
FECHA DE ENTREGA: _____________________________________
FÍSICA I
PROBLEMAS TIRO PARABÓLICO
1.
Se arroja una piedra en sentido horizontal desde un
barranco de 100.0 m de altura. Choca con el piso a 90.0 m
de distancia de la base del barranco. ¿A qué velocidad fue
lanzada? Considera que la dirección es positiva hacia abajo.
2.
Se patea un balón de fútbol con un ángulo θ= 37 con una
velocidad de 20.0 m/s. Calcula (a) la altura máxima, (b) el
tiempo que viaja hasta que pega en el suelo, (c) la distancia
a la que llega al suelo, (d) el vector velocidad cuando la
altura es máxima, (e) el vector aceleración cuando la altura
es máxima.
3.
4.
5.
6.
o
Un tigre salta en dirección horizontal desde una roca de 12
m de altura, con una rapidez de 4.5 m/s. ¿A que distancia
de la base de la roca llegará al suelo?
Un clavadista corre a 1.6 m/s y se arroja horizontalmente
desde la orilla de un barranco, y llega al agua 3.0 s después.
¿Qué altura tenía el barranco y a qué distancia de su base
llega el clavadista al agua?
Los clavadistas de La Quebrada, en Acapulco, se lanzan
horizontalmente desde una plataforma de piedra que se
encuentra aproximadamente a 35 m por arriba de la
superficie del agua, pero deben evitar las formaciones
rocosas que se extienden dentro del agua hasta cinco
metros de la base del acantilado, directamente debajo de
su punto de lanzamiento. ¿Cual es la rapidez mínima de
lanzamiento necesaria para realizar el clavado sin peligro?
¿Cuánto tiempo pasa un clavadista en el aire? ¿Por qué
trata de lanzarse horizontalmente?
Una manguera de incendio sujeta cerca del piso echa agua a
una velocidad de 7.5 m/s. ¿A qué ángulo(s) debe apuntar la
boquilla para que el agua llegue al suelo a 2.0 m? ¿Por qué
son dos ángulos distintos?
7.
Una pelota es lanzada horizontalmente desde la azotea de
un edificio de 50 m de altura y llega al suelo a 45 m de la
base ¿Cual fue la rapidez de la pelota?
8.
Demuestra que la velocidad a la que un proyectil deja el
terreno es igual a su velocidad en el momento de chocar
con el terreno, al final de su trayectoria, suponiendo que el
nivel donde se dispara es igual al nivel donde llega al suelo.
9.
Se patea un balón de fútbol al nivel del terreno con una
o
velocidad de 20.0 m/s y un ángulo de 37.0 , con la
horizontal. ¿Cuánto tiempo después llega al terreno?
10. Un cazador apunta directamente a un blanco, al mismo
nivel, a 140 m de distancia. Si la bala sale del cañón a una
velocidad de 280 m/s, ¿a quee distancia del blanco llegará?
11. Un lanzador de bala arroja ésta (masa = 7.3 kg) con rapidez
inicial de 14 m/s a un ángulo de 40o con respecto de la
horizontal. Calcula la distancia horizontal recorrida por la
bala, si sale de la mano del atleta a una altura de 2.2 m
sobre el campo.
12. Demuestra que el tiempo necesario para que un proyectil
llegue al punto más alto de su trayectoria es igual al tiempo
que tarda en regresar desde ese punto hasta su elevación
original.
13. Se dispara un proyectil con una velocidad inicial de 40.0
m/s.
Haz en papel milimétrico, una grafica de su
trayectoria, para ángulos de disparo de 15o, 30o, 45o, 60o,
75o y 90o. Para cada curva grafica un mínimo de 10 puntos.
14. Guillermo Tell debe partir la manzana sobre la cabeza de su
hijo desde una distancia de 27 m. Cuando apunta
directamente hacia la manzana, la flecha esta horizontal. ¿A
que ángulo debe apuntar para dar en la manzana, si la
flecha viaja a una rapidez de 35 m/s?
15. Un atleta de salto de longitud deja el terreno a una ángulo
de 30o y recorre 7.80 m. (a) ¿Cual fue su rapidez de
despegue? (b) ¿Si se aumentara esta rapidez en 50 por
ciento, qué tan mas largo sería el salto?
16. Un proyectil es disparado con una rapidez inicial de 75.2
o
m/s, a un ángulo de 34.5 por encima de la horizontal a lo
largo de un campo de tiro plano y largo. Determina (a) la
máxima altura alcanzada por el proyectil, (b) el tiempo total
que pasa el proyectil en el aire, (c) la distancia total cubierta
(alcance) y (d) la velocidad del proyectil después de 1.50 s
de haber sido disparado.
17. Se dispara un proyectil desde la orilla de un acantilado de
140 m de altura con una rapidez inicial de 100 m/s y un
ángulo de 37.0o con la horizontal. (a) Calcula el tiempo que
ING. MARGARITA ZAGO M.
Problemas Tiro Parabólico.doc
1
NOMBRE:_____________________________________________ N.L.______ GRUPO: _____
FECHA DE ENTREGA: _____________________________________
FÍSICA I
tarda el proyectil en llegar a un punto P en el nivel del
terreno. (b) Calcula el alcance X del proyectil, medido desde
la base del acantilado. (c) Calcula las componentes
horizontal y vertical de la velocidad del proyectil, en el
instante de llegar al punto P. (d) Calcula la magnitud de la
velocidad y (e) Calcula el ángulo que hacen el vector
velocidad y la horizontal.
18. Un cazador apunta su flecha directamente hacia un mono
que cuelga de una alta rama en un árbol a determinada
distancia. Al instante del disparo, el mono se deja caer de la
rama, esperando evitar la flecha. Demuestra con cálculos
analíticos que el mono se equivocó. No tomes en cuenta la
resistencia del aire.
19. Un avión de rescate desea dejar caer provisiones a unos
montañistas aislados en un acantilado a 200 m debajo del
avión. Si éste viaja en dirección horizontal, a una rapidez de
250 km/h (69 m/s), (a) ¿a qué distancia horizontal, antes de
llegar a los montañistas, debe dejar caer las provisiones? (b)
Supón que en vez de ello, el aeroplano suelta las
provisiones a una distancia horizontal de 400 m antes de
llegar a los accidentados. ¿Que velocidad vertical, hacia
arriba o hacia abajo, se debe dar a los paquetes para que
lleguen exactamente al lugar de los montanistas? (c) ¿A qué
rapidez aterrizan las provisiones en este ultimo caso?
20. Un balón de baloncesto sale de las manos del jugador a una
altura de 2.1 m sobre el piso. La canasta esta a 2.6 m sobre
o
el piso. El jugador desea tirar el balón con un ángulo de 38 .
Si hace el tiro desde una distancia horizontal de 11.0 m y
debe tener una exactitud de ±0.22 m, en sentido horizontal,
¿cuáles son los limites de velocidad inicial que permiten
hacer la canasta?
21. Al hacer su servicio, un jugador de tenis intenta golpear la
pelota horizontalmente. ¿Qué rapidez mínima se requiere
para que la pelota pase por arriba de la red que se
encuentra aproximadamente a 15.0 m del jugador, si la
pelota es “lanzada” desde una altura de 2.50 m? ¿En qué
lugar pegara la pelota si pasa justo por encima de la red y el
saque es bueno pues pega en el suelo dentro de los 7.0 m
después de la red? ¿Cuanto tiempo estara la pelota en el
aire?
22. Una pelota con una rapidez horizontal de 1.5 m/s rueda de
una banca con una altura de 1.5 m. (a) ¿cuanto tiempo le
tomará llegar al suelo? (b) ¿Qué tan lejos llegará de un
punto en el piso directamente abajo del borde de la banca?
23. Una pistola de resorte puede proyectar una canica con una
rapidez inicial de 3.6 m/s. con la pistola colocada
horizontalmente sobre una mesa 1.0 m arriba del piso ¿Cual
es el alcance de una canica disparada con ella?
24. Un electrón se lanza con un cañón electrónico
horizontalmente hacia una pantalla de TV con una rapidez
de 1.5 x 106 m/s. Si la pantalla está a 35 cm, ¿Qué tan lejos
caerá el electrón o viajará en dirección vertical golpeando la
pantalla?
25. Una pelota rueda sobre una mesa de 1.0 m de alto a una
rapidez constante de 0.25 m/s, y otra pelota rueda sobre el
piso directamente bajo la primera pelota y con la misma
rapidez y dirección. ¿Chocaran las pelotas cuando la
primera rueda fuera de la mesa? Si es asi, ¿Quee tan lejos a
partir del punto directamente debajo del borde de la mesa
estarán cuando chocan una con otra?
26. En tanto hace ejercicios de calentamiento, un lanzador tira
una bola rápida horizontalmente con una rapidez de 23.5
m/s. ¿que tan lejos de su trayectoria en línea recta habrá
caído la pelota en una distancia de 18.5 m (la distancia
entre el montículo del lanzador y la base)? ¿es realista la
respuesta? Explica.
27. Un estudiante tira horizontalmente una pelota desde la
ventana de un dormitorio 15.0 m arriba del suelo. Otro
estudiante de pie, a 10.0 m del dormitorio cacha la pelota a
una altura de 1.50 m arriba del suelo. ¿Cuál es la velocidad
inicial de la pelota?
28. En una película, un monstruo trepa hasta lo alto de un
edificio, 30 m arriba del suelo y arroja una piedra hacia
abajo con una velocidad de 20 m/s y un ángulo de 37o bajo
la horizontal. ¿Qué tan lejos del edificio llegará la piedra?
29. Un balón de fútbol que descansa sobre el suelo es pateado
o
con un ángulo de 35 una velocidad inicial de 20.0 m/s. (a)
¿Cuál es la altura máxima alcanzada por el balón? (b) ¿Cuál
es su alcance?
30. Un jugador de fútbol patea la pelota, dándole una velocidad
o
inicial de 18.0 m/s con un ángulo de 45 con la horizontal.
(a) ¿Cuál es la altura máxima alcanzada por la pelota? (b)
¿Cuál es su alcance? (c) ¿Cómo se podría incrementar su
alcance?
ING. MARGARITA ZAGO M.
Problemas Tiro Parabólico.doc
2