Question

Un estudiante de ciencias monta en un vagón plataforma de un tren que viaja a lo largo de una pista horizontal recta con una rapidez constante de 10.0 m/s. el estudiante lanza una bola en el aire a lo largo de una trayectoria que él juzga con un ángulo inicial de 60.0° sobre la horizontal y está en línea con la vía. la profesora del estudiante, que está de pie en el suelo cerca de ahí, observa que la bola se eleva verticalmente. ¿qué tan alto ve elevarse la bola?

Answer 1

DATOS :
   V = 10 m/seg 
   Vo=20 m/seg 
    α =60°
     g = 10 m/seg 
    y=? 
   SOLUCIÓN :
  El movimiento de la bola respecto al estudiante es parabólico( inclinado)
    Vox = Vo * cos 60°= 20 m/seg * cos 60° =10m/seg
    Voy = Vo *sen 60°= 20 m/seg * sen 60°= 10√3 m/seg
  suponiendo que el rozamiento entre la bola y el aire despreciable las 
 componentes de la velocidad en un instante t son :

   Vx = 10 m/seg = constante 
   Vy = Voy - g*t= 10√3 - 10t
  Los desplazamientos horizontal y vertical son :
    X = Vx*t = 10t
    Y= Voy *t - g*t²/2= 10√3t- 5t²

    movimiento de la bola respecto a la profesora 
     Vxp = Vox + V = 10m/seg+ 10 m/seg = 20 m/seg
     Vyp = Voy - g*t= 10√3 -10t
       Vyestud= 10√3-10t=0
                  t= √3 seg 

     y estud= 10√3 t-5t² = 10√3*√3-5 *(√3)²= 30 -15 = 15 m  respuesta