Una toma de agua que se ubica en el jardín, tiene una llave horizontal a 50 cm sobre el piso y al abrirla el agua empieza a salir con una trayectoria parabólica. Si a 10 cm, medidos horizontalmente la altura del agua es de 21 cm. ¿Cuál es la distancia horizontal a la que alcanza a llegar el chorro de agua?

Respuestas

Respuesta dada por: linolugo2006
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La distancia horizontal a la que alcanza a llegar el chorro de agua es de 13,13  cm  aproximadamente.

Explicación paso a paso:

Vamos a suponer que el vértice de la parábola que describe el chorro de agua se ubica en la salida a 50 cm del piso. De esta forma podemos ubicar el origen de coordenadas en la base de la toma de agua, coincidiendo el eje de las  x  con el piso y el eje de las  y  con la toma de agua, formando el eje de la parábola.

Aplicaremos la ecuación canónica:

Parábola de eje vertical:                 (x  -  h)²  =  ±4p(y  -  k)

donde

(h, k)  son las coordenadas del vértice

p es la distancia, sobre el eje, desde el vértice al foco y a la directriz

Dado que la toma de agua tiene  50  cm de altura y está sobre el eje  y,  significa que la parábola tiene por vértice el punto:     (0, 50)  y sabemos que pasa por el punto (10, 21), sustituimos para hallar  p:

[(10)  -  (0)]²  =  -4p[(21)  -  (50)]         ⇒          p = 25/29  cm

La ecuación de la parábola que representa el chorro de agua es:

(x  -  0)²  =  -4(25/29)(y  -  50)         ⇒          29x²  =  5000  -  100y

Se desea conocer la distancia horizontal a la que alcanza a llegar el chorro de agua, esto es un punto sobre el eje  x (y  =  0), por tanto

29x²  =  5000  -  100(0)         ⇒          x  = 13,13  cm

La distancia horizontal a la que alcanza a llegar el chorro de agua es de 13,13  cm  aproximadamente.

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