Respuesta :
Determinamos los valores de interés del móvil que realiza el movimiento parabólico horizontal:
A) x= 3938.8 m
B) y=721.3 m
C) t=32.3 s
D) v= 141.7i + 118.9j m/s
E) a=21.25 m/s^2
Al principio el móvil se desplaza con una velocidad inicial [tex]v_o[/tex] de 15 m/s, recorriendo 500 metros en 8 segundos, podemos calcular la aceleración:
[tex]\Delta x=v_ot+\frac{1}{2} at^2\\800=15\cdot8+\frac{1}{2}\cdot a\cdot8^2\\a=21.25[/tex]
Con esta aceleración podemos calcular la velocidad con la que llega al movimiento parabólico horizontal
[tex]v_f=v_o+at\\v_f=15+8\cdot22.5\\v_f=185[/tex]
Esta velocidad se debe expresar de forma vectorial considerando el ángulo de 40°:
[tex]v_f=180\cos{40}i+180\sin{40}j\\v_f=141.7i+118.9j[/tex]
Ahora se determina el tiempo que tarda en alcanzar la altura máxima, recordando que en ese punto la velocidad vertical es cero:
[tex]v_y=v_{iy}+a t_{max}\\0=118.9-9.8\cdot t_{max}\\t_{max}=12.13[/tex]
Con este tiempo calculamos la altura máxima:
[tex]y_{max}=y_o+v_{iy}t_{max}+\frac{1}{2} at_{max}^2\\y_{max}=30+118.9\cdot 12.13+\frac{1}{2} \cdot 9.8 \cdot 12.13^2\\y_{max}=721.3[/tex]
El tiempo de vuelo es el doble del máximo, el tiempo total de recorrido es:
[tex]t_{total}=8+2t_{max}\\t_{total}=32.27[/tex]
El recorrido en el movimiento parabólico es:
[tex]\Delta x=v_x2t_{max}\\\Delta x=141.7*2*12.13\\\Delta x=3438.8[/tex]
El recorrido total es:
[tex]\Delta x_{total}=500+\Delta x\\\Delta x_{total}=3938.8[/tex]