Question

Una manguera lanza agua horizontalmente a una velocidad de 35 km/h desde una ventana situada
a 15 m de altura.
a) ¿Cuánto tiempo en segundos tarda una gota de agua desde que sale de la ventana hasta
que choca con el suelo?
b) ¿A que distancia de la pared del edificio llegara el chorro de agua en el suelo?

Answer 1

La gota de agua que sale desde la manguera tarda 1.75 segundos en llegar al suelo cayendo a una distancia de 17 metros.

Datos

Vxi = 35 km/h

Vyi = 0

g = 9.8 m/s^2

Yo = 15 m

Para resolver este problema seguimos el siguiente procedimiento:

1. Convertir la velocidad a metros pos segundos.
2. Determinar el tiempo que tarda la gota en caer.
3. Calcular el alcance horizontal.

A continuación te explicamos el procedimiento.

• Paso 1: Convertir la velocidad a m/s:

Se debe convertir la velocidad a m/s:

Vxi = Vxi * (1000m/ 1km) x (1h/3600s)

Vxi = 35 * 1000/3600 = 9.72 m/s

• Paso 2: Cálculo del tiempo que tarda la gota en caer:

Sustituyendo en la ecuación de altura los datos:

Y = Yo + Vyi * t - (1/2) * g * t^2

0 = Yo - (1/2) * g * t_max^2

t = √(2*Yo/g)

t = √(2*15/9.8)

t = 1.75 s

• Paso 3: Calculo del alcance horizontal:

Se determina asumiendo que no hay aceleración en el eje x:

Δx = Vxi * t

Δx = 9.72 * 1.75

Δx = 17 m