Ejemplo, cómo calcular el tiempo y la posición en el movimiento uniforme variado. Lanzamiento oblicuo. Nivel medio, secundaria, bachillerato, ESO.
Problema n° 1 de tiro oblicuo
Enunciado del ejercicio n° 1
Un piloto, volando horizontalmente a 500 m de altura y 1.080 km/h, lanza una bomba. Calcular:
a) ¿Cuánto tarda en oír la explosión?
b) ¿A qué distancia se encontraba el objetivo?
Se recuerda que en tiro parabólico y tiro oblicuo el movimiento en el eje X es rectilíneo uniforme, mientras en el eje Y es uniformemente variado (asociar con tiro vertical y caída libre).
Donde no se indica se emplea g = 10 m/s²
Desarrollo
Datos:
vx = 1.080 km/h = 300 m/s
g = 10 m/s²
v0y = 0 m/s
h = 500 m
Fórmulas:
(1) vfy = v0y + g·t
(2) h = v0y·t + ½·g·t²
| (3) vx = | Δx |
| Δt |
El gráfico es:
Solución
El tiempo que tarda en caer la bomba lo calculamos de la ecuación (2):
500 m = ½·(10 m/s²)·t²
500 m = (5 m/s²)·t²
| t² = | 500 m |
| 5 m/s² |
t = √100 s²
t = 10 s
La distancia recorrida por la bomba a lo largo del eje X será:
| vx = | x |
| t |
x = vx·t
x = (300 m/s)·(10 s)
Resultado, la distancia al objetivo es:
x = 3.000 m
En el mismo instante que la bomba toca el suelo el avión pasa sobre ella, es decir 500 m sobre la explosión.
Si la velocidad del sonido es 330 m/s:
| vx = | x |
| t |
| t = | x |
| vx |
| t = | 500 m |
| 330 m/s |
t = 1,52 s
a)
t = 10 s + 1,52 s
Resultado, el tiempo que demora en oír la explosión es:
t = 11,52 s
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Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)
San Martín. Buenos Aires. Argentina.
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