Movimiento parabólico, ejercicios resueltos

El movimiento parabólico de caída libre o MPCL, es un movimiento cuya trayectoria es una curva llamada parábola, en el cual el móvil se mueve únicamente bajo la influencia de la gravedad una vez que es liberado (en vacío, sin aire).

Si un cuerpo se lanza en forma inclinada o se lanza en forma horizontal y se mueve cerca a la tierra despreciando la resistencia del aire, realiza un movimiento parabólico de caída libre, influenciado por la aceleración de la gravedad.

movimiento parabólico de caída libre

El movimiento parabólico de caída libre es un movimiento compuesto formado por 2 movimientos que se realizan al mismo tiempo y de forma independiente. En el eje horizontal «x» se desarrolla un movimiento rectilíneo uniforme o MRU; mientras que en el eje vertical «y» se desarrolla un movimiento vertical de caída libre o MVCL.

En la mayoría de problemas, tendrás que descomponer el movimiento parabólico en estos 2 movimientos para poder hallar las respuestas. Veamos ahora las fórmulas del movimiento parabólico de caída libre.

movimiento parabólico de caída libre fórmulas

Velocidad inicial

Donde:

  • v0 : velocidad inicial.
  • v0x : velocidad inicial en el eje x (componente horizontal).
  • v0y : velocidad inicial en el eje y (componente vertical).

Eje «x» (Movimiento rectilíneo uniforme – MRU)

Aquí la fórmula con la que trabajaremos será la siguiente:

Donde:

  • d : distancia recorrida en el eje «x» o eje horizontal.
  • v0x : velocidad inicial en el eje «x».
  • t : tiempo del recorrido.
movimiento parabólico de caída libre fórmulas

Eje «y» (Movimiento parabólico de caída libre – MPCL)

Mientras que en el eje «y» aplicaremos las siguientes fórmulas de caída libre:

fórmulas movimiento parabólico de caída libre
  • Usar (+) → si el móvil baja. 
  • Usar (-) → si el móvil sube.

Donde:

  • vfy : velocidad final en el eje «y»
  • v0y : velocidad inicial en el eje «y».
  • g : aceleración de la gravedad (g = 9,8 m/s2).
  • t : tiempo del recorrido.

Fórmulas adicionales

En este capítulo, existen además 4 fórmulas adicionales que nos ahorran mucho tiempo, y son las siguientes:

fórmulas especiales movimiento parabólico
fórmulas especiales adicionales movimiento parabólico

Siendo:

  • Hmax: altura máxima.
  • Tvuelo: tiempo de vuelo.
  • R: alcance horizontal (espacio recorrido en el eje horizontal x)
  • θ: ángulo del vector velocidad inicial con el eje horizontal x.

Antes de iniciar con los problemas, recuerda que el truco consiste en descomponer el movimiento en 2 movimientos: uno en el eje x (MRU) y otro en el eje y (MVCL).

Ejemplo 1:

Desde la parte superior de un edificio de 4,9 metros de altura se lanza horizontalmente una pelota de básquet y cae al suelo en un punto situado a 7 metros del borde del edificio. Hallar la velocidad de la pelota en el instante en que fue lanzada. Usar g = 9,8 m/s2.

Solución:

Primero, realizamos el gráfico de nuestro ejercicio:

movimiento parabólico de caída libre

Recordamos que el movimiento parabólico de caída libre es un movimiento compuesto, formado por un MVCL en el eje «y» y un MRU en el eje «x». Antes de aplicar las fórmulas, es necesario verificar que trabajamos en el mismo sistema de unidades y en este ejercicio, efectivamente todos los valores se encuentran en el sistema internacional de unidades.

En el eje «y», podemos aplicar la siguiente fórmula, teniendo en cuenta que la velocidad inicial en el eje «y» es cero, ya que la pelota se lanza horizontalmente.

movimiento parabólico ejercicios

A continuación, en el eje «x», aplicamos la siguiente fórmula:

movimiento parabólico ejercicios resueltos

La velocidad inicial en el eje «x» es de 7 m/s. 

Guía de ejercicios

Durante los videos resolveremos los ejercicios de la guía que viene a continuación. Hay también más problemas para que puedas practicar en casa:

Movimiento parabólico, problemas propuestos en PDF

Intro

En el siguiente video, veremos un repaso de la teoría del movimiento parabólico y un ejercicio sencillo. 

Nivel 1

En el primer nivel, vamos a revisar ejercicios fáciles que nos permitirán saber como usar las fórmulas.

Nivel 2

En el segundo nivel, tenemos 2 problemas de nivel intermedio en los que tendremos que aplicar las propiedades del MPCL.

Nivel 3

Aquí viene el ejercicio resuelto más complicado, y habrá que verlo con calma. Recuerda el truco, descomponer en 2 movimientos, uno en el eje “x” y otro en el eje “y”.

Reto

La esfera mostrada se lanza horizontalmente con v = 20 m/s. Hallar la longitud del plano inclinado.

Respuesta: 75 m.

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143 comentarios en «Movimiento parabólico, ejercicios resueltos»

  1. gracias Jorge, ya he estudiado las 3 lecciones … si pones mas videos en semana santa mucho mejor…

    Jorge no he podido resolver la tarea que dejaste de combinación y permutación … no es culpa tuya es que yo soy medio bruto para entender esos temas…

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  2. jorge no sale… men… ay algun dato mal seguro …. 1.8? .. con la fommula general me SALE 9,6 … PERO USANDO FORMULAS NORMARLES NO SALE XFa DIME MI ERROR
    0=5T² – 6T – 1.8 CON ESE DATO NO SE PUEDE AYAR EL TIEMPO… PARA REEEMPLARLO EN ESTA OTRA FORMULA QUE ES d=8t

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  3. profe. me ayuda con este ejercicio porfa : Un avión con velocidad horizontal de 60 m/s deja caer una bomba. al tocar el suelo la velocidad de la bomba es de 100 m/s
    cual es la altura del avión?
    cual es la distancia horizontal que recorrió la bomba?

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    • hola daniela ariza, cuando tomes la gravedad tienes que darte cuenta que esta sobre una altura y la pelota cae entonces la gravedad es positiva y la velocidad negativa por que ambas no deben de ir con el mismo signo… entonces si colocas la gravedad negativa y reemplazas te dara la respuesta te dare la respuesta del tiempo que es 1.5s

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      • A mi me sale 1.6 el tiempo y la velocidad con respecto al eje x (Vx) me sale igual a 8 por que es 10Cos37=10(4/5)=8, y si multiplicamos 1.6*8 me da igual a 12.8m no entiendo de donde sale el 11.52 ni usando 1.5. Me ayudan?

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  4. Jorge una duda que tengo acerca del ejercicio , yo primero lo hice tomando la Vy positiva y la gravedad negativa y la respuesta no era 11,52…. Mientras que haciendo el proceso inverso es decir tomando la gravedad positiva y Vy negativa, si da la respuesta 11,52. Mi pregunta es que tengo que tener en cuenta para saber que proceso realizar a la hora de colocar los signos en gravedad y Vy.
    Agradecería tu pronta respuesta

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  5. Hola Profe!
    Podría ayudarme a resolver el siguiente problema, llevo semanas tratando y no puedo.
    Un gato maúlla sobre un muro de 2m de altura, Pedro está a 18m del muro y lanza un zapato para ahuyentar al gato con una velocidad de 15m/s y un ángulo de 53°.
    Determinar si golpeó al gato.
    Si no lo golpeó, ¿Qué tan lejos pasó el zapato de el gato?
    Calcular la distancia total recorrida por el zapato en el eje x.

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  6. Hola jorge mira que he revisado y o me da me sigue dado 9.6 si la hago con la ecuacio de R y cuando calculo el tiempo me sale 0.6 entonces no se me podrias ayudar porfa

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    • Hola Sergio, este problema es bien interesante, resulta que el valor de la ecuación es 0=5T² – 6T – 1.8, esto se debe a que el desplazamiento en el eje «y» es hacia abajo, por ello sale el -1.8.
      Mira, si desarrollas 0=5T² – 6T – 1.8 con la fórmula general, obtienes 2 respuestas para el tiempo, un valor positivo y el otro negativo. El negativo no vale, pues es tiempo, así que te quedas con el valor positivo, lo reemplazas en el d=8t y listo.

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      • Tengo la misma ecuacion que sergio, lo que no entiendo es porque pones -1,8 justificando que va hacia abajo ? se supone que eso se explica al poner que la aceleracion es negativa. no ? explicame porfavor

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        • Hola Esteban, se coloca negativo por la ley de signos, no te olvides que estamos trabajando con el vector desplazamiento, en el cual, si el desplazamiento es hacia abajo, entonces va con signo negativo.

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        • Hola Jorge buenas tardes serias tan, amable no puedo resolver el ejercicio MPCL sobre la esfera lanzada en forma horizontal con v= 20 m/s en un plano inclinado de 35 grados. Puedes ayudarme enviando a, mi correo por favor es un deber para hoy. Te agradezco muchísimo me salvas la calificación

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  7. Mano eres un fenomeno gracias !
    en la Univ donde estoy la gravedad la dejamos en 9,8
    y cuando hablamos de sacar sen y cos lo hago directamente por la calculadora
    la solucion de la tarea me dio Xf, 11,76

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  8. gusto en ver como explica, hay pocos profesores como ustedes, muchas gracias por todo. me costo mucho el ejercicio pero al final entendia como era y me dio muchas gracas

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  9. Muy buenos videos jorge! te entiendo a full! mas bien creo que la tarea dejada de movimiento parabolico esta algo complicada.. :s he insistido muchas veces pero aun asi.. :/ capaz podrias hacer un video con la resolucion de la tarea porfa.. =D

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  10. hola me gusto mucho tus videos muy bien explicado.

    con respecto a la tarea me da la solución 6
    necesitamos encontrar el recorrido en el eje x, MRU dx=Vx.t
    formula
    h=voy*t-g*t^2/2
    1.8=0-10t^2/2
    1.8=0-5t^2
    t^2=5/1.8
    t^2=0.36
    t=0.6

    ahora sustituyendo la primera formula

    dx=10*0.6
    dx=6m

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    • Hola David y gracias por escribirnos. Respecto a tu consulta sobre la fórmula, Voy = Vo.senθ ; por lo tanto la fórmula de tu comentario y la que está en la web son iguales. De todas maneras, gracias por participar, la intención siempre cuenta. Un saludo y no olvides suscribirte al canal.

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      • Ayuda con este problema
        Una flecha tiene una rapidez de lanzamiento inicial de 18m/s. Si debe dar en un blanco a 31m de distancia que esta a la misma altura, ¿Con que ángulo debe de dispararse?

        Responder
      • Profesor no entiendo, ustedes dice que Vo^2(sen@)= (Voy)^2 pero si tu descompones Voy seria: Vosen@ todo esto al ^2, no faltaria a la primera fórmula al sem@ un cuadrado?

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  11. Profe tenor una duda .. Por que la altura la considera negativa y la gravedad también negativa? ….Al resolver el problema me quede en 5t²-6t+1.8 ( la altura la considere positiva)..
    Y al aplicar la formula de -b+-√b²-4ac / 2a
    No me sale ningún valor para el tiempo … Ayuda porfas profe…Un saludo ..

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  12. Jorge, los resultados creo que están mal porque el enunciado te pide la distancia que recorre la pelota desde el momento que cabecea hasta que toca al suelo, por ende debe utilizarse la formula de alcance máximo que es:

    R = Vo²/g * sen (2*θ)

    O en su defecto calcular el tiempo total:

    Tt = 2*(Voy/g)

    Y luego reemplazarlo por:

    x = Vox * Tt

    Y ese resultado debe dar 9,79 m. aprox. (si utilizamos la gravedad como 9,81).
    Te comento esto porque a mi me enseñaron que cuando aparecen dos tiempos se utilizan solamente si el enunciado pegunta la distancia mínima o máxima.
    Quisiera saber si lo que te plantee esta bien o a lo mejor es otra forma de interpretar el enunciado.

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  13. Profesor buenos días desde México, mi duda es cuándo debo poner la gravedad negativa y si estas «reglas» cambian según el tipo de movimiento o algo así… por favor

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  14. hola profesor, espero que puedas responderme, a mi me sale otra respuesta, 4.8, quizás no me salga igual a usted porque yo no lo pongo a la altura con signo negativo, me podria por favor explicar como es que la altura puede ser negativa?

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  15. Buenos días Jorge,
    Me encantan tus videos, explicas muy bien.
    Tengo una duda, al resolver la tarea… toda animada, utilicé la fórmula extra de R= 2VoSen○.Cos○/g y cuando voy a comparar la respuesta con la solución del problema…vaya sorpresa. Jajaja
    Por favor me indicas cuándo utilizar la fórmula en mención.
    Te agradezco.
    felicitaciones, excelente canal.
    Por qué no has vuelto a publicar mas videos…que te hiciste?

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  16. buenos dias, tengo una duda: En la segunda opcion de respuesta en la parte que escribiste -1.8= (-6)(t) – 10t^2/2 por que es -10 si la velocidad es negativa, y el balon va cayendo lo que querria decir que la gravedad es positiva. o no? me puedes aclarar esa duda, gracias.

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  17. Hola matemovil estuve viendo tus videos pero tengo una duda que pasaria si una moto con aceleracion constante de 5 m/s*2 sube una rampa que tiene un angulo de 30 grado y la rampa tiene una longitud de 40 m
    mi problema es como sacar el tiempo y luego la velocidad

    y=v0y+ay⋅t

    x=x0+v0x⋅t+1/2⋅ax⋅t*2
    40=0+0.t+1/2 . 5m/s*2 . t*2 la Vo es igual a 0? esta es mi duda
    40=1/2 . 5m/s*2 . t*2
    40=5/2m/s*2 . t*2
    49/5/2 = t*2
    4s=t

    v=v0x+ax⋅t
    v=0+5m/s*2 . 4 seg
    v=20 m/s

    como esta en formato polar lo paso a pares ordenado y de esa forma calculo la velociad de x e y

    esta bien mi procedimiento? por favor me podrias constestar

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  18. excelentes videos gracias por la explicacion
    quisiera que porfavor me ayudaras a resolver estos dos ejercicios
    gracias
    15. Se lanza horizontalmente una pelota desde la parte superior
    de un edificio que üene 35 m de alto, La pelota choca
    contra el piso en un punto que se encuentra a 80 m de la
    base del edificio. Calcule: a) el üempo que la pelota se
    encuentra en el aire, b) su velocidad inicial y c) las componentes
    x y y de la velocidad precisamente antes de
    que choque contra el suelo.

    16. Un lanzador de bala lanza ésta desde 2.S m arriba del
    suelo y con un ángulo de 60o con la horizontal. La bala
    choca eon la tierra a una distancia de 20.5 m, a 0.60 m
    menos del record estatal, a) ¿Cuáles son las componentes
    de la velocidad cuando choca con el suelo? b) ¿Cuál
    sería el alcance si Ia lanza a 45 grados desde una altura de
    2.2 m? (Suponga que la rapidez inicial no cambia.)

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  19. Hola Jorge , quería decirte sobre el ultimo problema de movimiento parabólico sale 14,4 la distancia:
    En la última ecuación sobre el vecto Y, Caida LIbre , se saca con aspa simple,pero no logró obtener la respuesta.. :C

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  20. Alguien pude explicarme como resolver este problema…
    Una flecha tiene una rapidez inicial de lanzamiento de 18m/s. Si debe dar en un blanco a 31m de distancia que está a la misma altura que el punto del lanzamiento. ¿con que ángulo debe ser disparada la flecha?

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  21. Hola prof. Jorge , estuve haciendo esta tarea y no me sale >:V , me quedo en la parte de 0=5t.t – 6t – 1,8 …. Despues no me sale con la formula general .. si me ayudaria se lo agradeceria mucho . ty

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  22. Hola , mi duda es la siguiente. El libro de texto que uso me da muchas formulas, unas para el movimiento parabólico, otras para lanzamiento de proyectil, otras para tiro parabolico horizontal, y para el principio de independencia de los movimientos, quisiera me explicaras porque salen tantas. Tu solo usas unas cuantas.

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  23. Ayudaaaa… como puedo hacer para resolver este problema:
    Una flecha tiene una rapidez de lanzamiento inicial de 18m/s. Si debe dar en un blanco a 31m de distancia que esta a la misma altura, ¿Con que ángulo debe de dispararse?

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  24. Hola Jorge me puedes ayudar con algo, veras me mandaron a deducir unas formulas del movimiento parabólico, pero me mandaron una en particular, la cual es la relación entre altura maxima y alcance maximo, si sabes cual es esa formula me la puedes decir gracias.

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  25. Alguien me puede ayudar con la solución al problema: en una pelea contra cell, goku le lanza a él una semilla de ermitaño para que se pudiera recuperar y se disponga a pelear con gohan, con una velocidad de 50 m/s y un ángulo de elevación de 30°. en el mismo instante cell ubicado a 150 m en la dirección que sigue la semilla, corre para recogerla, cuando se encuentra a 1m por encima del suelo con una velocidad constante de 10m/s. llegaría a recoger la semilla? en caso negativo tiene dos soluciones: correr más de prisa o salir antes. calcule en el primer caso con qué velocidad debería correr y en el segundo caso cuánto tiempo antes de lanzar la semilla debe salir cell?

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  26. Hola Jorge, serias tan amable de darme las respuestas de los 10 ejercicios de la guia para la casa, yo hago el procedimiento , pero me gustaria tener las respuestas para ver si lo que hago esta bien o no
    , saludos y muchas gracias de antemano

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  27. Hola disculpa y que procedimiento se debería seguir cuando en un problema de movimiento parabólico te piden que calcules tanto la velocidad inicial como el angulo de disparo, ?

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  28. Hola profe, sus videos son muy buenos y me ayudaron bastante, pero tengo una consulta. Porque utilizo la formula general para resolver el ejercicio de la tarea? ):

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  29. haces un buen trabajo quisiera que me ayudaras con este ejercicio de mov parabólico
    se rocia agua en un angulo de 90 grados desde la pendiente a 20 m/s determinar R
    osea en un plano inclinado hasta donde llega el agua y hay un triangulo pequeño como proporcional hip = 5 horizontal =4
    vertical = 3

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  30. Hola Jorge buenas tardes serias tan, amable no puedo resolver el ejercicio MPCL sobre la esfera lanzada en forma horizontal con v= 20 m/s en un plano inclinado de 35 grados. Puedes ayudarme enviando a, mi correo por favor es un deber para hoy. Te agradezco muchísimo me salvas la calificación

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  31. hola jorge buenos días, me podría ayudar en el ultimo ejercicio que dejo como reto. Puede ayudarme enviando a mi correo xfvr es un deber para hoy.

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  32. hola jorge, no puedo resolver el ejercicio del reto (MPCL) me puede enviar una pequeña explicación de como sacar algunos datos que se me escapan por correo, gracias y muy buenos videos

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  33. hola me puedes ayudar porfavor
    4. Sobre un plano inclinado que tiene un ángulo α = 30°, se dispara un proyectil con una velocidad inicial de 50 m/s y formando un ángulo β = 60° con la horizontal. Calcular en que punto del plano inclinado pegará.

    5. Un jugador de fútbol efectúa un saque de arco, la pelota pica en la cancha 60 m más adelante y 4 s después de haber partido. Hallar la velocidad de la pelota en el punto más alto y con qué velocidad llega a tierra.
    6. El caño de una fuente está inclinado 60° sobre la horizontal. Si el agua sale del caño con una velocidad inicial de 10 m/s:
    a) ¿Qué dibujo forma el chorro de agua?
    b) ¿Qué altura máxima alcanza el agua?
    c) ¿A qué distancia del caño hay que colocar el sumidero?

    7. Un portero saca el balón desde el césped a una velocidad de 30 m/s. Si la pelota sale del suelo con un ángulo de 53° y cae sobre el campo sin que antes lo toque ningún jugador, calcular:
    a) Altura máxima del balón
    b) Distancia desde el portero hasta el punto donde caerá en el campo
    c) Tiempo en que la pelota estará en el aire

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  34. El Volcán Galeras lanza una roca con una rapidez de 39,1 m/s, en un ángulo de 40,9° sobre el eje x. La roca toca el suelo a 1750 m por debajo de la altura inicial. Si se desprecia la resistencia del aire y considerando un valor constante de aceleración debida a la gravedad de 9,81 m/s2.
    a) ¿Cuál es el tiempo en completar la trayectoria?
    b) ¿Cuál es el vector velocidad al momento del impacto? Especificar las componentes horizontal y vertical de la velocidad.
    c) ¿Cuál es la magnitud del vector velocidad final?

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  35. 2) RESOLVER EL SIGUIENTE EJERCICIO
    Se deja caer un balón de baloncesto desde la azotea de un edificio de 44 metros si se desea hacer una canasta en un aro de baloncesto que está a 3 metros de altura ¿Cuánto tiempo tardara la bola en alcanzar el aro?

    Responder
  36. Hola Jorge buenas tardes serias tan, amable no puedo resolver el ejercicio MPCL sobre la esfera lanzada en forma horizontal con v= 20 m/s en un plano inclinado de 35 grados. Puedes ayudarme enviando a, mi correo por favor es un deber para hoy. Te agradezco muchísimo me salvas la calificación

    Responder
  37. jorge cordial saludo
    soy mama de una chica de 10 y con tus tutoriales he podido orientar sus compromisos academicos , pero esto estancada en la ecuacion canonica de la parabola conociendo la altura maxima y el desplazamiento maximo

    altura maxima 4.5m y desplazamiento maximo 18 metros , como hallo la ecuacion ?
    mil gracias y dios te bendiga

    Responder
  38. Hola, por favor alguien me podría ayudar con resolución del reto: La esfera mostrada, se lanza horizontalmente con V=20m/s. Hallar la longitud del plano inclinado.
    Se los agradecería mucho

    Responder
  39. HOLA NECESITO DE SU AYUDA, SE LE AGRADECE.
    A.) Una persona lleva su alimento hasta su boca desde su vajilla a una velocidad de 10 cm/s. Si el alimento es extraído de la vajilla con un ángulo de 30° e ingresa hasta su boca, calcular:

    • Altura máxima del alimento
    • Tiempo en que el alimento estará en el aire

    Responder
  40. Un avión se mueve al sur, desplazándose 300 km(d1),pero un viento lo empuja hacia el Este 50 km (d2).

    Calcula el desplazamiento del avión y su ángulo de desviación (ángulo entre los vectores del avión y el viento)

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  41. Un chorro sale horizontalmente de una manguera con velocidad de 11m/s. Si el agua cae al suelo 0,4 segundos a que altura del suelo se encuentra la boca de la manguera? Cual es el alcance horizontal del agua?

    Responder
  42. por fav necesito su ayuda con este ejercicio.
    Un jugador patea una pelota con un ángulo de 36 grados sobre la horizontal si alcanza el punto más alto de la trayectoria en 8 segundos. Calcular la velocidad de lanzamiento, alcance horizontal y la mayor altura alcanzada.

    Responder
  43. Un avión bombardero vuela en pícara formando un ángulo de 37grados* con la horizontal y con una velocidad de 100 m / s , cuando se encuentra a una altura de 135 m suelta un proyectil . Calcular :
    A) El tiempo que emplea el proyectil desde que es soltado del avión asta impactar al piso.
    B) El desplazamiento horizontal del proyectil asta llegar al piso.
    C) La componente vertical al llegar al piso.
    D) La velocidad con que llega al piso.

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