Unidad 2. Cinética, parte 8
Práctica complementaria para la Unidad 2 del libro Física 1. Quiero Aprender.  Cinemática . Problemas de movimiento parabólico, Pág. 128.
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1- Desde el trampolín de una piscina se golpea una pelota. Se le imprime una velocidad horizontal de 10 m/s (vertical nula). El trampolín se encuentra a una altura de 10 m. Cuando la pelota choca con el agua, ¿cuál es la distancia horizontal que recorre? *
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2- Un avión que se mueve en una trayectoria horizontal a 100 km/h, debe lanzar una carga de suministros a una lancha inmóvil en el mar. Cuando el avión arroja la carga (componente vertical de la velocidad nulo) se encuentra a una altura de 1 km y una distancia horizontal de 1 km de la lancha. ¿A cuál distancia (horizontal) del bote cayeron los suministros? *
formato redondear al número entero con tres dígitos al terminar sus cálculos.
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3- Un jugador de fútbol golpeó una bola con un ángulo de 30º y una rapidez de 20 m/s. La bola estaba frente al centro del marco a una distancia de 25 m. El marco mide 2.44 m de altura y el balón siguió una trayectoria 2D parabólica. ¿Metió el gol? *
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Sí es gol
No es gol
Respuesta
4- En 1971, el astronauta Alan Shepard del Apolo 14, jugó golf en la Luna. En su segundo tiro se estima que la bola recorrió una distancia entre 180 y  400 m. Si la golpeó con un ángulo de 35º y una magnitud de 22 m/s; ¿cuál fue la distancia horizontal que recorrió la bola de Shepard en la Luna. *
Considere que el tiro tuvo una trayectoria de parábola y una aceleración en la Luna de 1.62 m/s²
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5- Considere de nuevo el problema 4, pero suponga que Shepard realiza el tiro en la Tierra. ¿Cuál es ahora la distancia horizontal de la pelota? *
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6- Para probar su puntería, un arquero dispara una de sus flechas cuando se deja caer una manga desde la azotea de un edificio de 50 m de altura.  El arquero se encontraba a una distancia horizontal de 50 m de la base del edificio donde cayó la manga. La flecha y la manga parten simultáneamente desde un tiempo de cero. Previo al disparo, el arquero realizó los cálculos requeridos. Disparó la flecha  con un ángulo de 45º y una rapidez de 23 m/s. ¿Atinó el arquero a la manga? *
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Sí atina
No atina
Respuesta
7- Para el ejercicio 6, ¿cuánto dura la flecha en llegar al edificio? *
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8- Desde lo alto de un mirador, con una altura de 30 m, se golpea una pelota con una velocidad horizontal de 10 m/s (vertical nula). En la base del mirador fluye de manera paralela un río de 40 m de ancho. La bola sigue una trayectoria parabólica y llega hasta el fondo del risco. ¿se moja la pelota o pasa el río? *
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Se moja
No se moja
Respuesta
9- Más tarde llegan otros turistas al risco de 30 m de altura. Uno de ellos juega golf. Abajo del risco, pasando el río, hay un campo de golf con un hoyo localizado a 60 m de la base del mirador. ¿Con cuál velocidad horizontal se debe golpear una pelota de golf desde el mirador para lograr hoyo en uno? (velocidad vertical nula). *
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10- Sobre el campo de golf, un jugador se encuentra a una distancia de 50 m de un hoyo. El golfista golpea la pelota con una rapidez de 25 m/s en un movimiento del tipo parabólico. ¿Cuál es el ángulo requerido para golpear la pelota y hacer un hoyo en uno? *
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11- Un jugador de voleibol ejecuta su saque desde el borde de la cancha a una distancia de 9 m de la red (situada en el centro de la cancha). El jugador golpea la bola desde una altura de 1.5 m primero sin la red. El ángulo del golpe es de 45º. ¿Cúal debe ser la rapidez que se le imprima al balón para que este llegue sobre la raya del equipo contrario a una distancia de 18 m del punto de saque, en una trayectoria parabólica? *
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12-  Ahora se coloca la red en la cancha. Si la altura de la red es de 2.43 m,  en el saque anterior, ¿se sobrepasa la altura de la red? *
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Sí
No
Respuesta
13- ¿A qué altura sobre el suelo pasa la bola en el centro de la cancha? *
Recuerde agregar el 1.5 m de altura del tiro a la altura máxima de la parábola.
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14- Los cañones de tipo culebrina de alcance medio llegaban hasta una distancia de 400 m. Estos fueron utilizados en la época de los galeones. ¿Cuál era la rapidez de las balas al salir del cañón y la altura máxima que se alcanzaba para un ángulo de 45º? *
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15- Un helicóptero debe lanzar en una isla una caja con suministros. La caja debe caer a una distancia horizontal de 20 m de la playa. Si el helicóptero se mueve a 30 km/h cuando suelta la caja en caída libre a una altura de 25 m, ¿cuál debe ser la distancia horizontal desde la playa a la que se debe soltar la caja? Suponga una trayectoria semiparabólica, con una velocidad vertical nula para la caja. *
Recordar añadir los 20 m desde la playa para que la caja caiga en el mar a profundidad.
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