Física, pregunta formulada por primariaysecundaria, hace 1 mes

Desde una ventana de una casa que está a 15 m de altura lanzamos un chorro de agua
a 20 m/s y con un ángulo de 40° sobre la horizontal. Despreciando el rozamiento con
el aire, calcula:
a) Distancia de la base de la casa a que caerá el agua.
b) Velocidad a que el agua llegará al suelo.​


marydaza2623: no nd

Respuestas a la pregunta

Contestado por Herminio
46

Origen al pie de la casa. La posición de una gota de agua es:

x = 20 m/s . cos40° . t

y = 15 m + 20 m/s . sen40° . t - 1/2 . 9,8 m/s². t²

a) Necesitamos el tiempo de caída de la gota.

Llega a la base cuando y = 0. Reordenamos la ecuación, omito unidades.

4,9 t² - 12,8 t - 15 = 0; ecuación de segundo grado.

Resulta t ≅ 3,49 s

La otra solución es negativa, fuera de dominio.

La distancia buscada es:

x = 20 m/s . cos40° . 3,49 s = 53,5 m

b) Sin rozamiento con el aire se conserva la energía de la gota.

m g h + 1/2 m Vo² = 1/2 m V²; se cancela la masa

V = √[(20 m/s)² + 2 . 9,8 m/s² . 15 m]

V ≅ 26,3 m/s

Saludos.


marydaza2623: hola
facundoyt: hola
facundoyt: el comentario ha Sido eliminado
valeria34399: el comentario ha sido eliminado
Contestado por AndeRArt
51

Necesitamos el tiempo de vuelo del chorro de agua.

Hallamos el tiempo de subida hasta la altura máxima :

ts = Vo . Senθ/ g = 20m/s . Sen40° / 9,8m/s²

ts ≈ 1,311s

Hallamos la pequeña altura que asciende desde la ventana hasta su altura máxima :

h = (Vo . Senθ)² / 2g = (20m/s . Sen40°)² / 2 . 9,8m/s²

h ≈ 8,432m

El tiempo de bajada, es decir el tiempo desde la altura máxima hasta el piso :

donde H = 15 + 8,432 = 23,432m

tb = √2H/g = √[ 2 . 23,432m / 9,8m/s²]

tb ≈ 2,186s

Ahora el tiempo que tarda desde la ventana hasta llegar al suelo :

tv = 1,311s + 2,186s = 3,497s

a) Para el eje horizontal del movimiento, aplicamos la ecuación de MRU :

dx = Vx . tv = 20m/s . Cos40° . 3,497s

dx ≈ 53,577m

b) Necesitamos la velocidad vertical al tocar el suelo :

Vy = g . tv = 9,8m/s . 3,497s ≈ 21,422m/s

La velocidad horizontal es constante en todo el movimiento :

Vx = Vo . Cosθ = 20m/s . Cos40° ≈ 15,32m/s

La velocidad al tocar el suelo es la resultante de sus componentes. Aplicamos el teorema de Pitágoras :

V² = Vx² + Vy²

V = √[ (15,32m/s)²+(21,422m/s)²]

V ≈ 26,336m/s

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facundoyt: epica batalla
facundoyt: quien ganara
anderson93: xd
facundoyt: porque quienes votan a favor de genio vs genio
facundoyt: xd
yerolkhanacademy12: yo
yerolkhanacademy12: por Herminio
yerolkhanacademy12: como es moderador
yerolkhanacademy12: mayor probabilidad
yerolkhanacademy12: #épico
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