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Pasos para resolver un tiro vertical - Coggle Diagram
Pasos para resolver un tiro vertical
Pasos 1, 2 y ejemplo
1. Identifica la información dada:
Lee cuidadosamente el enunciado del problema y determina qué información se te ha proporcionado. Esto puede incluir la altura inicial, la velocidad inicial, el ángulo de lanzamiento, el tiempo de vuelo o cualquier otra cantidad relevante.
2. Establece el sistema de coordenadas:
Decide el sistema de coordenadas que utilizarás para resolver el problema. El sistema más común es el sistema de coordenadas cartesianas, con el eje x horizontal y el eje y vertical.
Paso 1
Identificar los datos proporcionados:
Velocidad inicial (v₀) = 20 m/s (hacia arriba)
Paso 2
Establecer el sistema de coordenadas:
Eje y apuntando hacia arriba.
Eje x no es relevante en este problema.
Pasos 3, 4 y ejemplo
3. Divide el movimiento en componentes:
Descompón el movimiento en sus componentes horizontal y vertical. Esto te permitirá tratar el movimiento en cada dirección por separado.
4. Analiza el movimiento horizontal:
En el tiro vertical, no hay aceleración horizontal, por lo que la velocidad en el eje x es constante. Utiliza la ecuación de velocidad promedio para determinar la velocidad horizontal.
Pasos
Paso 3
Descomponer las cantidades en componentes:
Dado que el objeto se lanza verticalmente, la velocidad inicial se descompone en su componente vertical.
Componente vertical de la velocidad inicial (v₀y) = 20 m/s (hacia arriba)
Paso 4
Analizar la fase de ascenso:
Durante la fase de ascenso, el objeto se mueve contra la gravedad. Utilizaremos las ecuaciones del movimiento uniformemente acelerado.
La velocidad final en el punto más alto (vf) será cero, ya que el objeto se detiene antes de invertir su dirección.
Usamos la ecuación de velocidad final:
vf = v₀y + gt
0 = 20 m/s - 9.8 m/s² * t_ascenso
Resolvemos para t_ascenso:
t_ascenso = v₀y / g
t_ascenso = 20 m/s / 9.8 m/s² ≈ 2.04 s
Pasos 5, 6 y ejemplo
5. Analiza el movimiento vertical:
El movimiento vertical está afectado por la gravedad. Utiliza las ecuaciones del movimiento vertical, como la ecuación de posición, velocidad y aceleración, para determinar las cantidades desconocidas, como la altura máxima alcanzada, el tiempo de vuelo y la velocidad en cualquier punto.
6. Resuelve el sistema de ecuaciones:
Si hay incógnitas que dependen tanto del movimiento horizontal como del vertical, deberás resolver un sistema de ecuaciones para encontrar las soluciones.
Paso 5
Analizar la fase de descenso:
Durante la fase de descenso, el objeto cae debido a la gravedad. Utilizaremos nuevamente las ecuaciones del movimiento uniformemente acelerado.
Utilizaremos la misma ecuación de velocidad final:
vf = v₀y + gt
0 = 0 m/s + 9.8 m/s² * t_descenso
Resolvemos para t_descenso:
t_descenso = 0 m/s / 9.8 m/s² ≈ 0 s
El tiempo total de vuelo es el tiempo de ascenso más el tiempo de descenso:
t_total = t_ascenso + t_descenso ≈ 2.04 s + 0 s = 2.04 s
Paso 6
Resolver el problema:
Hemos calculado el tiempo que tardará en alcanzar su altura máxima (t_ascenso) y el tiempo total de vuelo (t_total). Ahora calcularemos la altura máxima alcanzada (h_max).
Utilizamos la ecuación de posición en función del tiempo en la dirección y:
y = y₀ + v₀yt - (1/2)gt²
En la altura máxima, la velocidad final es cero, por lo que la ecuación se simplifica a:
0 = y₀ + v₀y
t_ascenso - (1/2)g
t_ascenso²
Sustituyendo los valores conocidos:
0 = 0 m + 20 m/s
2.04 s - (1/2)
9.8 m/s² * (2.04 s)²
Resolvemos para y₀:
y₀ ≈ 20.4 m
Por lo tanto, la altura máxima alcanzada es de aproximadamente 20.4 metros.
Paso 7 y ejemplo
7. Verifica tus resultados:
Una vez que hayas encontrado las soluciones, verifica que sean lógicas y coherentes con el enunciado del problema. Asegúrate de que las unidades sean consistentes y revisa si tus respuestas tienen sentido físico.
Verificar los resultados