• Asignatura: Física
  • Autor: ravillasz1717
  • hace 8 años

Un saltador de esquí baja por un trampolín de 200 m de longitud a una aceleración constante de 1’5 m/s . Cuando abandona el trampolín lo hace bajo un ángulo de 20 grados respecto a la horizontal y a 20 m por encima de esta . Calcula la velocidad horizontal con la que abandona el trampolín , el alcance máximo y el tiempo de vuelo

Respuestas

Respuesta dada por: mcamachog
5

La velocidad horizontal con la que el saltador abandona el trampolín es Vx = 23.03m/s

El alcance horizontal máximo del salto es dx = 54.12m

El tiempo de vuelo es igual a tv = 2.35s

Asumiendo que el esquiador empieza su recorrido por el trampolín desde el reposo, calculamos la velocidad de despegue  con la siguiente ecuación de MRUV:

  • Vf² = Vo² + 2 * a * d
  • Vf² = 0 + 2 * 1.5m/s² * 200m
  • Vf = 24.5m/s

Calculamos las componente horizontal y vertical al iniciar el lanzamiento:

  • Vx = V * cos(20°)
  • Vx = 24.5m/s * 0.94
  • Vx = 23.03m/s

  • Vy = V * sen(20°)
  • Vy = 24.5m/s  * 0.34
  • Vy = 8.33 m/s

Calculamos la altura máxima y el tiempo en que la alcanza :

  • Vfy² = Voy² - 2 * g * d
  • 0 =  (8.33 m/s)² - (2 * 9.8m/s² * hmax)
  • hmax =  3.54m

  • Vfy =  Voy - g * t
  • 0 = 8.33m/s - 9.8m/s² * tmax
  • tmax = 0.85s

Desde el punto donde el saltador alcanza su altura maxima, hallamos el tiempo que tarda en caer al piso:

  • dy = Voy * t + (1/2) * g * t²
  • 20m + 3.54m = 8.33m/s * t + 0.5* 9.8m/s² * t²
  • 4.9m/s² * t² + 8.33m/s * t - 23.54m = 0 ,  ==> Resolver Ec. caudratica:
  • t = 1.5s

El tiempo de vuelo es la suma del tmax mas el tiempo arriba calculado:

  • tv = tmax + 1.5s
  • tv = 0.85 + 1.5s
  • tv = 2.35s

Con el valor del tiempo de vuelo y el valor de la velocidad horizontal ue permanece constante, calculamos el alcance usndo la ecucion de MRU:

  • V = d / t
  • dx = Vx * tv
  • dx = 23.03m/s * 2.35s
  • dx = 54.12m
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