FICHA A1-P02

Proyectil lanzado desde un acantilado

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TipoPrincipal Dificultad Puntos7 pts Tiempo máx.12 min Media6 min Si no sabes la teoría+20 min Origen preguntaAdaptado Verificación soluciónVerificado por razonamiento independiente Completado con IA
Material necesario — Cuadernillo de datos: sí hace falta — las mismas ecuaciones de movimiento (Tema A.1, p. 6) aplicadas al eje vertical. Tenlo a mano antes de empezar.
Prerrequisitos
  • Las componentes horizontal y vertical del movimiento de un proyectil son independientes entre sí
  • Sin resistencia del aire, la velocidad horizontal es constante durante todo el vuelo
  • El movimiento vertical es una caída libre (aceleración = g, hacia abajo)
  • Ecuaciones SUVAT aplicadas por separado a cada eje

Se lanza en horizontal un proyectil desde lo alto de un acantilado con una rapidez de 10 m s⁻¹. El proyectil impacta contra el suelo a una distancia de 30 m de la base del acantilado. La resistencia del aire es despreciable.

a Calcule el tiempo que tarda el proyectil en llegar al suelo. [2]
b Calcule la altura del acantilado. [2]
c Calcule la velocidad (magnitud y dirección) del proyectil justo antes de impactar con el suelo. [3]
Pistas progresivas
Teoría básica
  • Un proyectil sin resistencia del aire tiene aceleración vertical constante (g) y aceleración horizontal nula. — Concepto, no es una fórmula del cuadernillo.
  • Eje horizontal: x = uₓ·t (velocidad constante) — caso particular de las ecuaciones SUVAT, en el Cuadernillo, p. 6.
  • Eje vertical: las mismas ecuaciones SUVAT con a = g — en el Cuadernillo, p. 6.
  • Para combinar las componentes en una velocidad resultante: v = √(vₓ² + v_y²), ángulo con tan θ = v_y / vₓ. — Las relaciones trigonométricas están en el Cuadernillo, p. 2; el propio teorema de Pitágoras no aparece explícito ahí, es una destreza matemática de base.
Refuerzo
Libro — Oxford Physics 2023 — Topic A.1 Kinematics, sección de movimiento de proyectiles.
Cuadernillo — Cuadernillo de datos de Física — ecuaciones de movimiento p. 6, relaciones trigonométricas p. 2.
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Apartado a) — Eje horizontal, velocidad constante: x = uₓ·t → t = 30 / 10 = 3.0 s.
Apartado b) — Eje vertical, u = 0 (lanzamiento horizontal): h = ut + ½gt² = 0 + ½ × 9.81 × 3.0² ≈ 44 m (la opción del examen original más cercana era 45 m).
Apartado c) — vₓ = 10 m s⁻¹ (no cambia). v_y = g·t = 9.81 × 3.0 ≈ 29.4 m s⁻¹. Magnitud: v = √(10² + 29.4²) = √966 ≈ 31 m s⁻¹. Ángulo: θ = arctan(29.4/10) ≈ 71° por debajo de la horizontal.
Variantes de este problema

Problemas de prueba generados a partir de esta ficha — mismo prerrequisito y habilidad, enunciado distinto. Sirven para comprobar si lo que marcaste aquí está realmente dominado.