Question

Se lanza una piedra horizontalmente con una velocidad de 18 m/s desde una altura de
30m. calcular:
- El tiempo que tarda en caer al suelo
- La velocidad vertical a los 2 segundos
- La distancia horizontal a la que cae la piedra

Answer 1

Respuesta:

Explicación:

Es un movimiento compuesto, llamado "Tiro Horizontal".

Su característica es que se compone de dos movimientos:

-Uno horizontal, que es un MRU (sobre el eje horizontal no actúa ninguna aceleración). La velocidad sobre este eje permanece, por tanto, constante.

-Otro vertical, que es un MRUA (sobre el eje vertical actúa la aceleración de la gravedad). La velocidad sobre este eje habrá que calcularla en cada instante mediante la fórmula v = $v_{0}$ + gt (tomando siempre g = -9'8 como aceleración de la gravedad).

Por tanto, el movimiento "acaba" cuando el objeto cae al suelo debido a la gravedad, y podemos calcular el tiempo que esto tarda en ocurrir:

h = $h_{0}$ + $v_{oy}$ t + 1/2 g$t^{2}$

Hay que tener en cuenta que la velocidad del lanzamiento es horizontal,  y por tanto sobre el eje Y no hay velocidad inicial. Y la altura final, puesto que cae al suelo, será 0. De esta forma la ecuación anterior se reduce a:

0 = 30 -4'9$t^{2}$

Despejando, t = 2'47 s

La v vertical a los 2 segundos se obtiene de la fórmula

v = $v_{0}$ + gt , y resulta v = -9.8*2 = -19.6 m/s (es negativa porque es de caída)

Por último, la distancia horizontal se calcula con la fórmula del espacio en MRU:

x = $x_{0}$ + vt

Sustituyendo: x = 18 * 2,47 = 44,46 m