1r ciclo Un problema de velocidad relativa.

[Alejo_]

Buen día.

Estudiando un poco sobre marcos de referencia me encontré con este ejercicio sobre velocidad relativa, el cual inicialmente me pareció sencillo pero que aún no logro llegar a la respuesta. Agradezco de antemano a quién me pueda dar luces de cómo plantear el problema para llegar a la solución. El ejercicio es:

"En una celebración del 4 de julio, se lanza un petardo desde nivel del suelo con una velocidad inicial de 25.0 m/s a 30.0° con respecto a la vertical. Cuando alcanza su altura máxima, estalla en muchos fragmentos lanzando una ráfaga de chispas. Dos de esos fragmentos viajan hacia delante inicialmente a 20.0 m/s a +/- 53.0° con respecto a la horizontal; ambas cantidades se miden relativas al petardo original justo antes de que estalle. ¿Con qué ángulo con respecto a la horizontal se mueven inicialmente los dos fragmentos justo después del estallido, según las mediciones de un espectador ubicado en el suelo?"

El ejercicio es del libro Física Universitaria de Freedman y Zemansky; la respuesta que se da allí es de +/- 25.4°, pero no logro plantear de manera correcta las velocidades relativas.

[felmon38]

Re: Un problema de velocidad relativa.

Hola Alejo, lo de 653° me ha dejado flipado, pero bueno, el petardo, como sólido rígido antes de le explosión, tiene un movimiento de traslación, así que todos sus puntos tienen la misma velocidad antes de la explosión, luego en el límite, en la explosión, la velocidad de las partícula respecto de la Tierra, es igual a su velocidad relativa mas la velocidad de un punto, cualquiera del petardo respecto de la Tierra (naturalmente, suma vectorial) en el instante anterior a la explosión.

[franco_c2]

Re: Un problema de velocidad relativa.

Hola Alejo. La velocidad del fragmento respecto al suelo es igual a la velocidad del petardo respecto al suelo mas la velocidad del fragmento respecto al petardo, o sea: $\vec{{v}_{F/S}}=\vec{{v}_{P/S}}+\vec{{v}_{F/P}}$

Sólo tenes que sacar las componentes de $\vec{{v}_{P/S}}$ y $\vec{{v}_{F/P}}$ para luego sumarlas y así obtener la velocidad del fragmento respecto al suelo. Aplicando arcotangente a las componentes de $\vec{{v}_{F/S}}$ obtenes tus 25.4º

(solo se está trabajando con un fragmento; para el otro se sigue el mismo procedimiento)

Un saludo!

[javierma1]

Re: Un problema de velocidad relativa.

Hola. En primer lugar los 30 grados son respecto a la HORIZONTAL para que salga ese resultado...En el punto más alto el cohete sólo tiene una velocidad x igual a 25cos30,como la velocidad relativa es del fragmento superior =20cos53 *i+20sen53*j..Sumando la velodidad relativa y la del cohete resulta20cos53+25cos30)*i+20sen53*j..calculando...33,68*i+15,97*j, y hallando arc tg (15,97/33,68) resulta 25,36°
Un saludo.

[Alejo_]

Re: Un problema de velocidad relativa.

Perfecto, muchas gracias por tu ayuda.