RESOLUCIÓN.
Para resolver este problema hay que aplicar las siguientes ecuaciones correspondientes a la caída libre :
Vx = x / t
Y - Yo = Voy * t - g * t² / 2
Dónde :
Vx es la componente horizontal de la velocidad.
X es la distancia horizontal del objetivo.
T es el tiempo.
Y - Yo es el desplazamiento realizado verticalmente.
Voy es la velocidad inicial vertical.
G es la gravedad.
Datos :
Se descompone la velocidad Vo :
Vx = Vo * Cos(30º)
Voy = Vo * Sen(30º)
x = 16 ft = 4, 88 m
Y - Yo = 9 in = 0, 23 m
g = 9, 8 m / s²
Sustituyendo se obtiene el siguiente sistema de ecuaciones :
Vo * Cos(30º) = 4, 88 / t
0, 23 = Vo * Sen(30º) * t - 9, 8 * t² / 2
Despejando t de la primera ecuación y sustituyéndola en la segunda :
t = 4, 88 / Vo * Cos(30º)
0, 23 = Vo * Sen(30º) * 4, 88 / Vo * Cos(30º) - 9, 8 * (4, 88 / Vo * Cos(30º))² / 2
0, 23 = 4, 88 * Tg(30º) - (4, 9 * 23, 81) / Vo² * Cos²(30º)
(4, 9 * 23, 81) / Vo² * Cos²(30º) = 2, 59
Vo = √(4, 9 * 23, 81) / 2, 59 * Cos²(30º)
Vo = 7, 75 m / s
La velocidad inicial del tiro es de 7, 75 m / s.