Movimiento Bidimensional 3. Usted hace un experimento para contrastar las características de un movimiento de un objeto en caída
Movimiento Bidimensional
1. Usted hace un experimento para contrastar las características de un movimiento de un objeto en caíday el movimiento de un objeto que describe una trayectoria semiparabólica.
Para ello toma dos masas iguales y las ubica a una misma altura “h”. Una de las masas se suelta en caída libre y, simultáneamente, se lanza la otra masa horizontalmente con una velocidad inicial “Vo”. Durante los primeros 4 segundos, las distancias vertical y horizontal alcanzadas por cada masa, se muestran en la siguiente figura (NOTA: Trabaje el módulo de la aceleración gravitatoria como 9.8 m/s2):
De acuerdo a la gráfica obtenida determine (Justifique cada una de las respuestas, es decir, presente el proceso por medio del cual obtuvo los resultados solicitados):
A. La componente horizontal de la velocidad para cada una de las masas, en 1.00s, 2.00s, 3.00s y 4.00s.
B. La componente vertical de la velocidad para cada una de las dos masas en y .
C. Realice las siguientes actividades:
i. Elabore una tabla donde coloque los datos de velocidad V para cada tiempo t desde t=0.0 s a t=7.00 s, llenando una columna para cada masa. Luego realice una gráfica de velocidad V contra tiempo t, superponiendo los dos movimientos (dos gráficas en un mismo plano cartesiano, distinguidas por color y/o tipo de línea)
Ii. Presente tres conclusiones con base en la gráfica obtenida en la parte ii)
Datos para resolver el ejercicio
v_1= 5,60
v_2= 3,60
2 Respuestas
Este problema fue recientemente atendido por otro Experto. Te participo enlace:
Cualquier duda o aclaración que necesites la haces saber.
Estimada Maira Pilar te doy la respuesta correcta los otros están equivocados:
La velocidad horizontal (Vx) de un mov. Parabólico siempre permanece constante, la que varia es la velocidad vertical (Vy) y es independiente del valor de las masas.
Del gráfico X =15.0m Y = 4.90m t=1.00s
para el mov. horizontal solo hay una fórmula x = (Vx) t
en nuestro caso: 15.0 = Vo (1.00) entoces Vo =15.0 m/s
Respuesta A: la componente horizontal de la velocidad para diferentes tiempos de 1.00s, 2.00s, 3.00s y 4.00s es siempre Vo= 15.0 m/s
La parte B en un momento tengo que salir
Parte B Vy:
caida libre mov parabólico
t=1.00s Vy=0+9.8(1.00)=9.80m/s y=4.90 Viy=0 Vy=0+9.8(1.00)=9.80m/s
t=2.00s Vy=0+9.8(2.00)=19.6m/s y=19.6 Vy^2=0^2+2(9.8)(19.6) Vy=19.6m/s
t=3.00s Vy=0+9.8(3.00)=29.4m/s Vy=0+9.8(3.00)=29.4m/s
t=4.00s Vy=0+9.8(4.00)=39.2m/s Vy=0+9.8(4.00)=39.2m/s
Como vez siempre los cuerpos tienes el mismo valor de la velocidad de componente vertical
Parte C: me piden las velocidades, para lacaida libre no hay problema pero para el mov parabólico en cada punto hay 2 vectores de velocidad uno horizontaly otro vertical entonces el módulo o magnitud de la velocidad será igual a:
V^2 = Vx^2 + Vy^2 entonces V = RAIZ (Vx^2 + Vy^2)
ahora si hacemos la tabla en excel.
Caída libre Parabólico
t(s) V(m/s) Vx Vy V=RAÍZ(Vx^2+Vy^2) (m/s)
0 0 15 0.00 V=RAÍZ(15^2+0^2) = 3.87
1 9.8 15 9.80 V=RAÍZ(15^2+9.8^2) = 17.92
2 19.6 15 19.6 V=RAÍZ(15^2+19.6^2)= 24.68
3 29.4 15 29.4 V=RAÍZ(15^2+29.4^2)= 33.01
4 39.2 15 39.2 V=RAÍZ(15^2+39.2^2)= 41.97
5 9.8(5)=49 15 49.0 V=RAÍZ(15^2+49.0^2)= 51.24
6 9.8(6)=58.8 15 58.8 V=RAÍZ(15^2+58.8^2)= 60.68
7 9.8/(7)=68.6 15 68.6 V=RAÍZ(15^2+68.6^2)= 70.22
y con esto hacemos la gráfica
Conclusiones:
1. Para un tiempo grande las velocidades de los dos cuerpos se aproximan a igualarse
2 para la caída libre la gráfica es una recta cuya pendiente es la gravedad 9.80
3 La curva anaranjada (mov. Parabólico) al principio su pendiente es horizontal lo que quiere decir que la aceleración es cero para t=0, pero a medida que pasa el tiempo la pendiente va aumentando lo que significa que el cuerpo va adquiriendo aceleración hasta que iguala a la aceleración de la gravedad porque se ve que las dos curvas se vuelven paralelas.
Servida Maira.
Este problema está pésima resuelto por el otro "Experto" antes de recomendar que vaya a ese enlace mejor verificar que este bien desarrollado el problema - Carlos Antonio Gálvez Reyes