Problema de cinemática y movimiento circular
¿Cómo están? ¿Me podrían ayudar con estos 2 ejercicios de física?
1)Un balón de fútbol es lanzado verticalmente y por la acción del viento cae a 5 metros del lanzamiento, la altura que alcanza el balón es de 8 metros, calcular la aceleración(supuesta constante)del balón.
2)Un disco de o.5 m de radio gira en sentido horario, acelerando uniformemente desde el reposo hasta alcanzar una velocidad angular de 10 rad/s al cabo de 5 segundos. Luego se mantiene girando a esa velocidad por 5 segundos más y finalmente se detiene en 10 segundos disminuyendo la velocidad uniformemente, calcular y dibujar la aceleración total en un punto del borde del disco a los 3, 8 y 15 segundos.
1 Respuesta
1)Un balón de fútbol es lanzado verticalmente y por la acción del viento cae a 5 metros del lanzamiento, la altura que alcanza el balón es de 8 metros, calcular la aceleración(supuesta constante)del balón.
Velo como un tiro oblicuo. Actúan la aceleración de la gravedad en sentido vertical ( hacia abajo) y la velocidad del viento que seria la componente horizontal del movimiento. La trayectoria será una parábola hacia abajo.
La única aceleración existente es la gravitatoria...
2)Un disco de o.5 m de radio gira en sentido horario, acelerando uniformemente desde el reposo hasta alcanzar una velocidad angular de 10 rad/s al cabo de 5 segundos. Luego se mantiene girando a esa velocidad por 5 segundos más y finalmente se detiene en 10 segundos disminuyendo la velocidad uniformemente, calcular y dibujar la aceleración total en un punto del borde del disco a los 3, 8 y 15 segundos.
Utilizas las mismas ecuaciones que el MUA pero referidas a magnitudes angulares.
Angulo girado (t) = Angulo de inicio + w t + 1/2 alfa t^2
Y todas las derivadas.
La aceleración total será la suma de las dos que seguramente conocerás : 1 La radial o centrípeta .y 2. La aceleración tangencial.
Planteado para este tipo de movimiento circular ( plano) ...
Aceleración total en un punto del disco ( borde) será la suma vectorial de ambas.
Aceleracion tangencial = Aceleracion angular x Radio= alfa x Radio
Aceleracion radial = alfa
En esta caso ambos vectores son perpendiculares entre si.
En el primer intervalo de aceleración, el vector aceleración tangencial tiene la dirección del movimiento de un punto del borde. Durante el intermedio ( 5 segundos) vale 0. Y al final ( 10 segundos finales) tendrá sentido contrario a la dirección del movimiento de un punto del borde... Esto te servirá para dibujar aceleración ( tiempo).
Valor de la aceleración radial en el primer intervalo: (10 rad/s / 5 s) x 0.5 m = 1 m/s^2
Aceleracion tangencial = 10^2 /s^2 x 0.50 m= 50 m/s^2.
Serian los módulos de ambos vectores. Los debes sumar vectorialmente para obtener la aceleración total que te piden.
Analizas lo mismo para cada intervalo.
Muchas gracias por responder, disculpa el ejercicio 1 no lo termino de entender me PoDrías ayudar?desde ya muchas gracias!
Yo lo veo como una cuerpo ( el balón) lanzado hacia arriba con una cierta velocidad y a su vez impulsado hacia adelante por la velocidad constante del viento. Es un desplazamiento xy parabólico característico del tiro oblicuo. La única fuerza actuante sobre el balón es su peso, O sea la única aceleración ( que te dicen constante) es la gravitatoria... ¿No te piden nada más... Tienes otro resultado? .. Coméntalo.
Gracias por responder, no no me piden nada más ese eso sólo lo que me piden
Te es mucho si te pido que me los plantees?
Simplemented decís como te anote antes. El balón se mueve en un campo gravitatorio de fuerzas. La única aceleración actuante es la g= 9.80 m/s^2.
La componente vertical de la velocidad de lanzamiento = V(2 X 9.80 X 8) = 12.52 m/s.
La componente horizontal sera la velocidad del viento.
No te piden más nada.
