0. Un proyectil se lanza desde el punto "A" con una velocidad
de 25 m/s como se indica, choca elásticamente en el punto
"B" para finalmente impactar en el punto "C". Determine a
qué distancia desde el punto de lanzamiento impacta en
"C", y con qué velocidad llega. R: 20 m, 25m/s.

Respuesta :

Respuesta:

yo se

Explicación paso a paso:

Para resolver este problema, podemos utilizar las leyes de la conservación del momento lineal y de la energía cinética.

Primero, consideremos el movimiento desde A hasta B. Como no hay fuerzas externas que actúen sobre el proyectil en el eje horizontal, el momento lineal en x se conserva. Entonces, podemos escribir:

=

m⋅v

Ax

=m⋅v

Bx

Donde:

m es la masa del proyectil (la masa no afecta la solución porque se cancela en ambos lados de la ecuación).

v

Ax

 es la velocidad horizontal del proyectil en A (dada como 25 m/s).

v

Bx

 es la velocidad horizontal del proyectil en B (que necesitamos calcular).

Dado que el proyectil se mueve horizontalmente,

=

=

25

v

Bx

=v

Ax

=25 m/s.

Ahora, para encontrar la distancia entre A y B, podemos usar la ecuación de movimiento en el eje horizontal:

=

d=v

Ax

⋅t

Sabemos que el tiempo que tarda en llegar desde A hasta B es el mismo tiempo que tarda en llegar desde B hasta C, ya que la distancia horizontal es la misma y la velocidad horizontal es constante. Entonces, necesitamos encontrar el tiempo de vuelo desde A hasta B.

Para ello, podemos usar la ecuación del movimiento vertical bajo la gravedad:

=

+

1

2

2

y=v

Ay

⋅t+

2

1

⋅a⋅t

2

Donde:

y es la altura desde A hasta B (que no nos es proporcionada, pero no necesitamos calcularla).

v

Ay

 es la velocidad vertical del proyectil en A (que asumimos como cero porque el proyectil se lanza horizontalmente).

a es la aceleración debido a la gravedad (-9.8 m/s^2).

t es el tiempo de vuelo desde A hasta B.

Podemos despejar

t de esta ecuación:

=

2

t=

a

2y

Y dado que la velocidad vertical en A es cero, podemos encontrar

y de la ecuación:

=

1

2

2

y=

2

1

⋅a⋅t

2

Sustituyendo

t en esta ecuación, obtenemos:

=

1

2

(

2

)

2

y=

2

1

⋅a⋅(

a

2y

)

2

=

1

2

2

y=

2

1

⋅a⋅

a

2y

=

y=y

Lo que nos indica que la altura desde A hasta B es igual a la altura que asumimos, por lo que podemos proceder con el cálculo del tiempo de vuelo.

Sustituyendo

y en la ecuación del tiempo de vuelo, obtenemos:

=

2

0

9.8

=

0

t=

−9.8

2⋅0

=0

Esto significa que el tiempo de vuelo desde A hasta B es cero, lo que tiene sentido ya que el proyectil no tiene componente vertical en su movimiento y cae verticalmente.

Por lo tanto, la distancia horizontal desde A hasta B es

=

=

25

m/s

×

0

s

=

0

m

d=v

Ax

⋅t=25m/s×0s=0m.

Dado que el proyectil choca elásticamente en el punto B, su velocidad no cambia en magnitud, por lo que llegará al punto C con una velocidad de

25

m/s

25m/s.

Entonces, la distancia desde el punto de lanzamiento hasta el punto de impacto en C es

20

m

20m

 y la velocidad con la que llega es

25

m/s

25m/s

.