En este conjunto de ejercicios interactivos de tiro parabólico, exploraremos diversos escenarios de tiro parabólico sin resistencia del aire, abordando variaciones en las condiciones iniciales y analizando cómo estas afectan la trayectoria del proyectil.

A través de la resolución de estos ejercicios, desarrollarás habilidades en el manejo de la cinemática, el cálculo vectorial y la aplicación de principios físicos a situaciones del mundo real.

Responde las siguientes preguntas:

1

Los problemas de tiro parabólico se consideran como...

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Solución

Los problemas de tiro parabólico se resuelven empleando las fórmulas de cinemática en dos dimensiones, por lo que se pueden considerar como dos movimientos en una dimensión independientes entre si.

2

En el tiro parabólico, el movimiento vertical es...

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Solución

En el tiro parabólico, el movimiento vertical tiene como aceleración a la gravedad; por tanto la aceleración es constante y se trata de un problema de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

3

En el tiro parabólico, el movimiento horizontal es...

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Solución

En el tiro parabólico, el movimiento horizontal no es afectado por la gravedad y su aceleración es cero; por tanto se trata de un problema de movimiento rectilíneo uniforme.

4

Un jugador de la NFL realiza un despeje con velocidad inicial de con un ángulo de respecto al suelo. La altura máxima que alcanza el balón es...

Selecciona una respuesta.

Solución

1 La altura máxima del proyectil se encuentra con la parte vertical del movimiento


Tiempo de vuelo de un despeje en la NFL


Establecemos las direcciones hacia arriba y a la derecha como positivas; con ello, la aceleración vertical es . La aceleración horizontal siempre es cero, por lo que la velocidad horizontal es constante.


2 Indicamos los datos conocidos



3 Calculamos las componentes horizontal y vertical de la velocidad inicial



4Notamos que al alcanzar su altura máxima



5Como en la parte vertical del movimiento la aceleración es constante, se tiene un problema de MRUA, por ello empleamos la fórmula



Así, la altura máxima es de 14.09 metros. Como en la NFL la unidad de medida empleada son las yardas, convertimos los 14.09 metros a yardas, obteniendo 15.41 yardas.

5

Se dispara un proyectil desde el nivel del suelo con un ángulo de con respecto al suelo. Si la velocidad inicial del proyectil es , entonces su alcance horizontal es...

Selecciona una respuesta.

Solución

1Establecemos las direcciones hacia arriba y a la derecha como positivas; con ello, la aceleración vertical es . La aceleración horizontal siempre es cero, por lo que la velocidad horizontal es constante.


Alcance horizontal de un proyectil


2 Indicamos los datos conocidos



3 Calculamos las componentes horizontal y vertical de la velocidad inicial



4Para encontrar el alcance horizontal, primero debemos conocer el tiempo de vuelo, para lo cual notamos que la posición vertical inicial es igual a la psición vertical final



5Como en la parte vertical del movimiento la aceleración es constante, se tiene un problema de MRUA, por ello sustituimos los datos conocidos en la fórmula



de donde se obtiene y segundos, que corresponden a las posiciones inicial y final del balón, respectivamente.


6Para encontrar el alcance horizontal, empleamos


6

Un jugador de futbol se encuentra a 50 metros de uno de sus compañeros de equipo. Si el jugador golpea el balón a con respecto al suelo y el balón tarda 3 segundos en llegar. La velocidad a la que golpea el balón es...

Selecciona una respuesta.

Solución

1Establecemos las direcciones hacia arriba y a la derecha como positivas; con ello, la aceleración vertical es . La aceleración horizontal siempre es cero, por lo que la velocidad horizontal es constante.


Tiro parabolico en un partido de futbol


2 Indicamos los datos conocidos



3 Expresamos en términos de las componentes horizontal y vertical de la velocidad inicial



4Como en la parte horizontal del movimiento la aceleración es cero, la velocidad es constante y se tiene un problema de MRU, por ello sustituimos los datos conocidos en la fórmula



de donde se obtiene .

7

Se disparan dos proyectiles desde el suelo, ambas con velocidad inicial de y ángulos de y . Los alcances de ambos proyectiles son...

Selecciona una respuesta.

Solución

1Para encontrar el alcance se requiere el tiempo de vuelo. Para el primer proyectil se tiene



de donde se obtiene y segundos, que corresponden a las posiciones inicial y final del balón, respectivamente.


Para el segundo proyectil se tiene



de donde se obtiene y segundos, que corresponden a las posiciones inicial y final del balón, respectivamente.


2El alcance horizontal del primer proyectil



El alcance horizontal del segundo proyectil



Luego, ambos alcances horizontales son iguales. De hecho, los alcances de cualesquiera dos ángulos complementarios son iguales.

8

Una bala se dispara horizontalmente a 2 metros sobre el nivel del suelo. Si la velocidad inicial de la bala es . La distancia que recorre la bala es...

Selecciona una respuesta.

Solución

1Establecemos las direcciones hacia abajo y a la derecha como positivas; con ello, la aceleración vertical es . La aceleración horizontal siempre es cero, por lo que la velocidad horizontal es constante.


Tiro parabolico de una bala


2 Indicamos los datos conocidos



3 Para calcular el tiempo de vuelo, usamos la fórmula



4Sustituimos los datos conocidos



de donde se obtiene y segundos. Elegimos el tiempo positivo, ya que no tiene sentido el tiempo negativo.


5 Para calcular la distancia que recorre la bala, usamos la fórmula


9

Un objeto se lanza horizontalmente a desde una altura de 6 metros respecto al suelo. El tiempo de desplazamiento del objeto es...

Selecciona una respuesta.

Solución

1Establecemos las direcciones hacia abajo y a la derecha como positivas; con ello, la aceleración vertical es . La aceleración horizontal siempre es cero, por lo que la velocidad horizontal es constante.


Lanzamiento horizontal de una piedra


2 Indicamos los datos conocidos



3 Para calcular el tiempo de vuelo, usamos la fórmula



4Sustituimos los datos conocidos



de donde se obtiene y segundos. Elegimos el tiempo positivo, ya que no tiene sentido el tiempo negativo.

10

Una pelota se lanza a y a un ángulo de respecto a la horizontal. La altura máxima alcanzada por la pelota es...

Selecciona una respuesta.

Solución

1Establecemos las direcciones hacia arriba y a la derecha como positivas; con ello, la aceleración vertical es . La aceleración horizontal siempre es cero, por lo que la velocidad horizontal es constante.


Altura maxima en tiro parabolico


2 Indicamos los datos conocidos



3 Para calcular la altura máxima notamos que y usamos la fórmula



4Sustituimos los datos conocidos



de donde se obtiene .

Si tienes dudas puedes consultar problemas resueltos

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gaspar

Gaspar

Soy matemático y es un placer poder compartir mi gusto por las matemáticas.