Secundaria Duda por favor! Problema

[qwertys]

Hola a todos, soy alumna de instituto, he intentado resolver este ejercicio pero no se como hacerlo, necesito sugerencias:

Un jugador golpea desde 20m de la pared, una pelota de 0,2 kg, que sale despedida (a 1 m sobre el suelo) formando un angulo de 30º sobre la horizontal. La pelota golpea horizontalmente la pared y tras rebotar, cae a 15 m de ella. ¿Que impulso ha ejercido la pared sobre la pelota?

Ayuda por favor, os lo agradezco!

[electr0n]

Re: Duda por favor! Problema

Hola!

A ver, es un problema típico de tiro parabólico pero alguna que otra dificultad adicional. El procedimiento para resolverlo sería más o menos así:

1) Plantear las ecuaciones de movimiento en x e y: MRU en el eje x y MRUA en el eje y.

2) Utilizar los datos que nos dan para la primera trayectoria, antes de chocar contra la pared, y completarlas con la condición de que la componente vertical de la velocidad es 0 en el momento del choque (el enunciado dice que choca horizontalmente). Con ésto, deducimos el valor de la velocidad inicial y su componente horizontal al llegar a la pared.

3) Calcular la altura sobre la pared en el punto donde se produce el choque.

4) Replantear las ecuaciones del movimiento parabólico, esta vez desde la altura calculada en el punto 3, con un desplazamiento de 15m e imponiendo la condición de que la velocidad de salida también es horizontal (suponemos choque inelástico pero la pelota sale en la misma dirección que la de llegada).

5) Eliminar el tiempo de dichas ecuaciones y despejar la velocidad de salida después del rebote.

Si no me he equivocado en las cuentas, las velocidades resultan:

$v_1=18,43m/s$

$v_2=7,76m/s$

Finalmente, para calcular el impulso basta con restar los momentos lineales antes y después del choque:

$I=\Delta p=m(v_2-v_1)=-2.134kg\cdot m/s$

Todo ésto salvo error...

Espero que te sirva!

Saludos

[qwertys]

Re: Duda por favor! Problema

Gracias! Las ecuaciones del 1º apartado te refieres a : x= Vo x t ..... y = Yo - 1/2 gt^2 ?? Y no entiendo como sacas la velocidad inicial, si no tienes el tiempo. Y la componente horizontal al llegar a la pared son 20 m no? no necesitas calcularlos, o si? Gracias por todo, pero necesito un poco de aclaración si no es mucha molestia. Y otra cosa, en mi libro pone que la solución a este problema es 6,23 Kg m/s , me fío mucho mas de ti que del libro, pero es solo por comentártelo, estoy hecha un lío... espero tu respuesta. Gracias

[qwertys]

Re: Duda por favor! Problema

Por favor ayudenme!

[Al2000]

Re: Duda por favor! Problema

...
3) Calcular la altura sobre la pared en el punto donde se produce el choque.
...

Lástima que no la pusiste para poder comparar, porque discrepo con tus cálculos de la velocidad 2, aunque coincido contigo en la velocidad 1. Mis cuentas son:

$\dst v_0 = \sqrt {\frac {2 g d_i}{\, \mathrm {sen} \, (2 \alpha) }} = 21.283\,\mathrm{ \frac m s}$

$\dst v_1 = v_0 \cos \alpha = 18.431\,\mathrm{ \frac m s}$

$\dst h_1 = h_0 + \frac {(v_0 \, \mathrm {sen} \, \alpha)^2}{2g} = 6.774\,\mathrm{m}$

$\dst v_2 = d_r\, \sqrt {\frac g {2 h_1}} = 12.762\,\mathrm{\frac m s}$

$\dst I = m (v_2-v_1)= -1.134\,\mathrm{ \frac {kg\,m}s}$

Con lo cual no coincido contigo ni con el libro

Saludos,

Al

[qwertys]

Re: Duda por favor! Problema

Muchas gracias! No quiero que pienses que soy una pesada pero por favor, no entiendo de donde sacas la penultima expresión para despejar V2, que fórmula es esa? Gracias por acudir!

[qwertys]

Re: Duda por favor! Problema

Ahh ya lo entendí, pero de otra forma:

Como v = d/t d= 6,774 t= raiz(2h/g)

pues v = 6,774/raiz(2h/g) = 12, 76 m/s sale lo mismo, muchas gracias!!!

[qwertys]

Re: Duda por favor! Problema

la 3º ecuacion la de H1 es la de la altura maxima? gracias!

[juantv]

Re: Duda por favor! Problema

la 3º ecuacion la de H1 es la de la altura maxima? gracias!

Si, es la de la altura maxima de un movimiento parabolico con altura inicial

[qwertys]

Re: Duda por favor! Problema

Mi profesora dice que si sale 6,23 , que lo ha comprobado, pero no lo ha hecho para que lo intentemos nosotros...

[electr0n]

Re: Duda por favor! Problema

Al, cuando hago cuentas deprisa y usando la calculadora infernal de Windows suelo meter la pata... En cuanto vuelva del curro, vuelvo a mirar el procedimiento y recalculo la velocidad a ver si me sale lo mismo que a vosotros. No obstante, el procedimiento que hemos seguido es ése.

Saludos

[Jose D. Escobedo]

Re: Duda por favor! Problema

Parece que si estan bien, lo que pasa es que $I= m(v_{x1}-(-v_{x2}))$ se nos ha olvidado el sentido de la velocidad cuando rebota.

[Al2000]

Re: Duda por favor! Problema

Eso entré a postear, que tiene razón el libro ya que simplemente hicimos como cualquier ♫NUEEEEEVO♫ y tratamos el impulso, que es un vector, como si fuera un escalar. En efecto, debido a la inversión del vector resulta que I = m (v2+v1) = 6.2386 kg m / s.

Saludos,

Al

[qwertys]

Re: Duda por favor! Problema

Pero eso no puede ser, porque I = m ( v2 - v1 ) ..... ustedes dicen que I = m ( v2 - (-v1) )..... pero en este caso v1 no es negativa, la negativa sería v2 no?

[qwertys]

Re: Duda por favor! Problema

Y además dice mi profesora que el segundo movimiento, el del rebote, es un tiro horizontal, nada de movimiento parabólico, y que no da 6,23 que da 3, algo.