La energía cinética abajo se transforma en energía potencial arriba más energía cinética arriba.
Nos permitirá hallar la velocidad arriba.
La energía cinética consta de dos partes : traslación más rotación.
Ec = 1 / 2 m V² + 1 / 2 I ω² ; Para una esfera sólida : I = 2 / 5 m R² ; ω = V / REc = 1 / 2 m V² + 1 / 2 .
2 / 5 m R² (V / R)² = 1 / 2 .
7 / 5 m V²Energía arriba : E = m g h + 1 / 2 m V'² + 1 / 2 .
2 / 5 m V'² = m g h + 1 / 2 .
7 / 5 m V'²Igualamos energías y cancelamos la masa1 / 2 .
7 / 5 V² = g h + 1 / 2 .
7 / 5 V'²7 / 5 V'² = 7 / 5 V² - 2 g hV'² = V² - 10 / 7 g hV' = √(25² - 10 / 7 .
9, 80 .
28) = 15, 26 m / s (velocidad arriba)Tenemos ahora un disparo horizontal desde 28 m de altura.
Origen abajo positivo hacia la derecha y hacia arriba.
La posición de la esfera es : x = 15, 26 m / s ty = 28 m - 1 / 2 .
9, 80 m / s² t² ; llega abajo cuando y = 0Luego t = √(28 / 4, 90) = 2, 39 s (tiempo de vuelo)Finalmente x = 15, 26 .
2, 39 = 36, 5 mSaludos Herminio.