Question

hola me pueden ayudar es de física y dice
un nadador corre a 160 cm/s y se lanza horizontalmente desde la orilla de un barranco llegando al agua 3 segundos mas tarde ¿que altura tiene el barranco? ¿cual es el alcance horizontal del nadador?¿cual es la dirección y velocidad del nadador al entrar al agua ?

Answer 1

Para desarrollar este tipo de problemas, consideramos que el movimiento es parabólico; y para estos casos notamos que la velocidad vertical es variable(MRUV) mientras que la velocidad horizontal permanece constante(MRU).

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Para la pregunta 1, usamos:

$H = Vo * t + \frac{1}{2}* g* t^2$

Donde:

H = Altura = ???

Vo = Velocidad Inicial = 0m/s (Solo tiene Velocidad horizontal)

t = Tiempo = 3 s

g = Aceleración de la gravedad = 9.8m/s^2

Reemplazamos:

$H = 0m/s * 3s + \frac{1}{2}* 9.8m/s^2* (3s)^2$

H = 44.1 m

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Para este punto, usamos:

D = V * T

Donde:

D = Distancia = ????

V = Velocidad = 160cm/s = 1.60m/s(Sistema Internacional)

T = Tiempo = 3 s

Reemplazamos:

D = 1.60m/s * 3s = 4.8 m

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Lo que Nos pide este inciso es determinar La dirección y Velocidad resultante.

☺Para determinar la velocidad resultante, antes necesitamos la velocidad final en el eje y(Velocidad Vertical):

Vf= Vo + g*t = 0m/s + 9.8m/s^2 * 3s = 29.4m/s

Para obtener la velocidad resultante, usamos:

$Vr^2 = Vx^2 + Vy^2$

Donde:

Vx = Velocidad horizontal = 1.60m/s

Vy = Velocidad vertical = 29.4m/s

Vr = Velocidad Resultante= ???

$Vr = \sqrt{(1.60m/s )^2 + (29.4m/s)^2}$

Vr= 29.4m/s

☺Para la dirección, supongo que se refiere al angulo (θ) que forma la velocidad del nadador con respecto a la horizontal; y para esto usamos:

θ ----> angulo que se forma con la horizontal.

TanΘ = Vy / Vx = (29.4m/s) / (1.60m/s)

Tan⁻¹ =((29.4 m/s) / (1.60m/s)) ---->Tan⁻¹ (Arco tangente)

θ = 87°

>>>Para el arco tangente te recomiendo usar la calculadora