Cómo calcular altura y velocidad

Escrito por kevin lee | Traducido por laura de alba
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Cómo calcular altura y velocidad
Los objetos lanzados se comportan de acuerdo con las leyes de la física. (George Doyle/Stockbyte/Getty Images)

Los problemas del movimiento de proyectiles son comunes en los exámenes de física. Un proyectil es un objeto que se mueve de un punto a otro a lo largo de un camino. Algunos pueden lanzar un objeto en el aire o lanzar un misil que viaje en un camino parabólico a su destino. Un movimiento del proyectil se puede describir en términos de velocidad, tiempo y altura. Si los valores de dos de estos factores son conocidos, es posible determinar el tercero.

Nivel de dificultad:
Moderado

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Instrucciones

    Resuelve para el tiempo

  1. 1

    Escribe esta fórmula:

    Velocidad final = velocidad inicial + (aceleración debido a la gravedad × tiempo)

    Esto establece que la velocidad final que tiene un proyectil equivale a su velocidad inicial más el producto de la aceleración debido a la gravedad y el tiempo que el objeto se encuentra el movimiento. La aceleración debido a la gravedad es una constante universal. Su valor es aproximadamente 32 pies (9,8 m) por segundo. Esto describe la velocidad con que un objeto acelera por segundo si se deja caer desde una altura en el vacío. "Tiempo" es la cantidad de tiempo que el proyectil se encuentra en vuelo.

  2. 2

    Simplifica la fórmula utilizando símbolos cortos como se muestra abajo:

    vf = v0 + a × t

    Vf, v0 y t Significan velocidad final, velocidad inicial y tiempo. La letra “a” Significa aceleración debido a la gravedad. Acortar los términos largos hace más sencillo trabajar con estas ecuaciones.

  3. 3

    Resuelve la ecuación para t aislándola a un lado de la ecuación mostrada en el paso previo. La ecuación resultante se lee como sigue:

    t = (vf –v0)/a

    Dado que la velocidad vertical es pero cuando un proyectil llega a su altitud máxima (un objeto lanzado hacia arriba siempre llega a una velocidad cero en el pico de su trayectoria), el valor de vf es cero.

  4. 4

    Reemplaza vf con cero para obtener esta ecuación simplificada:

    t = (0 – v0)/a

    Reduce para obtener t=v0/a. Este establece que cuando lanzas o avientas un proyectil hacia arriba en el aire, puedes determinar cuánto tiempo se requiere para que proyectil llegue a su máxima altura cuando conoces su velocidad inicial. (v0).

  5. 5

    Resolver esta ecuación asumiendo que la velocidad inicial, o v0, es 10 pies (3 m) por segundo como se muestra abajo:

    t = 10/a

    Como a = 32 pies por segundo el cuadrado, la ecuación se convierte en t = 10/32. En este ejemplo descubres que se requieren 0,31 segundos para que un proyectil llegue a su máxima altura cuando su velocidad inicial es de 10 pies por segundo. El valor de t es 0,31.

    Resuelve la altura

  1. 1

    Escribe esta ecuación:

    h = (v0 × t) + (a × (t×t)/2)

    Esto dice que la altura de un proyectil (h) Es equivalente a la suma de los productos: su velocidad inicial y el tiempo que se encuentra en el aire y la aceleración constante y la mitad del tiempo al cuadrado.

  2. 2

    Insertan los valores conocidos para t y v0 como se muestra aquí: h = (10 × 0,31) + (32 × (10 × 10)/2)

  3. 3

    Resuelve la ecuación para h. El valor es 1.603 pies (481 m). Un proyectil lanzado con una velocidad inicial de 10 pies (3 m) por segundo llega a una altura de 1.603 pies en 0,31 segundos.

Consejos y advertencias

  • Puedes usar estas mismas fórmulas para calcular la velocidad inicial de un proyectil si conoces la altura a la que llega cuando se lanza en el aire y el número de segundos que se requiere para que llegue a esa altura. Simplemente ingresa los valores conocidos en las ecuaciones y resolver para v0 en lugar de h.

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