Anónimo
Anónimo preguntado en Ciencias y matemáticasFísica · hace 7 años

¿Problemas de fisica, ayudenme Urgente porfavor Doy 5 estrellas al que sea?

la boquilla de una manguera de riego se ha colocado sobre un disposito, que la mantiene horizontal a 2.00 m del suelo. si el agua sale con una velocidad de 50 m/s. calcular

a)a que distancia del dispositivo llega el agua

b) tiempo de vuelo de una gota de agua

c) velocidad horizontal y vertical al cabo de 0.2 seg

d)magnitud de la velocidad resultante

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  • hace 7 años
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    Hamilton..

    Vamos a desarrollar este problema de Cinemática.

    " Movimiento Semi - Parabólico "

    Primero sacamos los datos del problema.

    Datos :

    Vx = 50 m/s

    h = 2 m

    g = 9.8 m/s²

    Voy = 0

    t = ?

    X = ?

    Vy a los 2 s = ?

    V al chocar = ?

    Ya teniendo los datos bien planteados podemos empezar.

    A. En este punto vamos a encontrar el alcance ( X ) que logra alcanzar el agua. Pero para encontrar este datos, primero tenemos que saber el tiempo de caída que tiene dicha agua. Por lo tanto primero vamos hallar el tiempo. Para esta incógnita, vamos a trabajar en el eje Vertical. La formula que usaremos sera " h = Voy . t + ½ . g . t² ". Como la Velocidad Inicial Vertical ( Voy ) es cero, la tomaremos como nula en la formula. Entonces, reemplazando datos y desarrollando adecuadamente nos daría :

    h = Voy . t + ½ . g . t²

    h = ½ . g . t²

    ½ . g . t² = h

    ½ . t² = h / g

    t² = 2 ( h ) / g

    t = √ 2 ( h ) / g

    t = √ ( 2 ) ( 2 m ) / ( 9.8 m/s² )

    t = √ ( 4 m ) / ( 9.8 m/s² )

    t = √ 0.408 s² = 0.639 s ← Tiempo de Caída del Agua

    ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬

    Ahora, aplicando la formula del Alcance que es " X = Vx . t ", sabremos cuanta distancia recorrió el chorro de agua. Reemplazando y desarrollando nos quedaría :

    X = Vx . t = ( 50 m/s ) ( 0.639 s ) = 31.9 m ← Alcance del chorro de Agua

    ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬

    B. El tiempo ( t ) de caída ya lo calculamos en el punto ( A ) del problema.

    ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬

    C. La Velocidad Horizontal ( Vx ) es un Tiro Semi - Parabólico o Parabólico es constante, osea que no cambia; es la misma en toda la trayectoria. Por lo tanto dicha Velocidad es la que da el enunciado, ( 50 m/s ).

    ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬

    La Velocidad Vertical ( Vy ) después de un tiempo ( t ) propuesto por el enunciado lo vamos a encontrar con la formula " Vy = Voy + g . t ". Como la Velocidad Inicial Vertical ( Voy ) es cero, la tomaremos como nula en la formula. Entonces, reemplazando y desarrollando nos daría :

    Vy = Voy + g . t

    Vy = g . t

    Vy = ( 9.8 m/s² ) ( 0.2 s )

    Vy = 1.96 m/s ← Velocidad Vertical a los 2 s

    ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬

    D. Supongo que necesitas la magnitud de la Velocidad ( V ) al momento de hacer impacto con el suelo. Para obtener esto, primero tenemos que saber la Velocidad Final ( Vy ) con la que impacta el agua el suelo. Para encontrar este valor, usaremos la formula " V = Voy + g . t ". Como "Voy" es cero, la tomaremos como nula en la formula. Entonces reemplazando y desarrollando nos daría :

    Vy = Voy + g . t

    Vy = g . t

    Vy = ( 9.8 m/s² ) ( 0.639 s )

    Vy = 6.26 m/s ← Velocidad Final Vertical del Agua

    ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬

    Y finalmente, sumamos con el Teorema de Pitagoras las componentes rectangulares de dicho vector al chocar con el suelo para acabar con el ejercicio. Mira :

    V = √ Vx² + Vy²

    V = √ ( 50 m/s )² + ( 6.26 m/s )²

    V = √ 2500 m²/s² + 39.2 m²/s²

    V = √ 2539 m²/s² = 50.4 m/s ← Velocidad con la que Choca el Agua el Suelo

    ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬

    Bueno eso es todo. Espero haberte ayudado. Sigue practicando, veras que la física es fácil si te lo propones.

    ¡ Saludos !

    -

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