• Asignatura: Física
  • Autor: montesanccoestefanyc
  • hace 8 años

Un proyectil se dispara en tal forma que su alcance horizontal es igual a tres veces su altura máxima, determine ¿cuál es el ángulo de proyección?

Respuestas

Respuesta dada por: Anónimo
1

La ley de movimiento de un proyectil es :


r(t) = (Vocosαt,Vosenαt-gt²/2) m, t en s


Su altura máxima la halla cuando su v= 0 m/s en el Eje Y.


Derivamos respecto al tiempo para hallar su ley de velocidad:


d/dt r = v(t) = (Vocosα; Vosenα-gt) m/s, t en s


0= vosenα -gt

t= vosenα/g


Su alcance máximo se da cuando la posición es 0 en el Eje Y:


Vosenαt-gt²/2= 0


t= 2Vosenα/g


Ahí obtenemos los tiempos donde alcanza su Hmáx y su alcance máximo.


Finalmente reemplazamos esos tiempos en la ley de movimiento:


r(t) = (Vocosαt,Vosenαt-gt²/2) m, t en s


En el eje Y ( reemplazamos el t de Hmáx)


Vosenα(Vosenα/g)-g/2*(Vosenα/g)²

Donde:


Hmax = Vo²sen²α/2g


Ahora el t del alcance máximo reemplazamos en el eje X:


Vocosα(2Vosenα/g)= Alcance máximo


2Vo²cosαsenα/g = Alcance máximo


Vo²sen2α/g = Alcance máximo


Por último, nos dice que el alcance máximo es el triple de la altura máxima.


Sea la altura máxima H y el alcance máximo R:


R=3H


Igualamos sus ecuaciones:



Vo²sen2α/g = 3(Vo²sen²α/2g)


sen2α=3/2* sen²α

2senαcosα=3/2* sen²α

2cosα=3/2*senα

4/3=tanα


Donde el angulo α = 53°



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