Cómo Calcular La Altura Máxima
Cálculo de la altura máxima de un objeto por el método de energía mecánica
Calcular la altura máxima de un objeto es un concepto básico en física. El método de energía mecánica es una forma sencilla de encontrar la altura máxima.
Pasos a Seguir
- Calcular la energía cinética inicial – la energía cinética inicial (ECi) es la energía máxima alcanzada por un objeto con movimiento, y se calcula a partir de la velocidad del objeto. ECi = ½ mv2.
- Calcular la energía cinética final – La energía cinética final (ECf) es igual a la energía cinética inicial ya que el objeto vuelve a la velocidad inicial (cero) al final de su trayectoria. Por lo tanto ECf = ½ mv2.
- Calcular la energía potencial gravitatoria – La energía potencial gravitatoria (Epg) es la energía del objeto debido a la presencia de la gravedad, y se calcula a partir de la altura del objeto. Epg = mgh, donde m es la masa del objeto, g es la aceleración de la gravedad (9.8 m/s2) y h es la altura del objeto
- Calcular la altura máxima -la altura máxima se puede calcular usando la energía mecánica. La energía mecánica es la suma de la energía cinética inicial y la energía potencial gravitatoria. Emec = ECi + Epg. Sabemos que ECi=ECf, por lo que la energía mecánica se puede escribir como Emec = 2 ECi + Epg. A partir de aquí, resolviendo para h, obtendremos la altura máxima. H = 2 ECi / m g.
Ejemplo
Para ilustrar cómo calcular la altura máxima, consideremos una piedra de 1 kg arrojada desde un punto en el suelo con una velocidad inicial de 10 m/s.
- ECi = 1/2 × 1kg × 10 m/s2 = 50 J
- ECf = 1/2 × 1kg × 10 m/s2 = 50 J
- Epg = 1 × 1kg × 9.8 m/s2 × h = 980h J
- Emec = 2 × 50 + 980h
- H = (2 × 50 J) / (1kg × 9.8 m/s2) ≈ 10.2 m
Por lo tanto, la altura máxima de la piedra a partir de la velocidad inicial de 10 m/s es aproximadamente 10.2 m.
¿Cuál es la fórmula de la altura máxima?
H= (v¨°)² /2g » el resultado es la altura máxima que alcanza el proyectil. Para obtener v° aplicamos la fórmula: v°= v¨°/ sen α.
Donde:
H = Altura Máxima (m)
v° = Velocidad inicial en ángulo de tiro (m/s)
v¨°= Velocidad inicial en línea recta (m/s)
α = Ángulo de tiro (radianes)
g = Aceleración gravitacional (m/s²)
¿Cómo se calcula la altura máxima en caída libre?
La ley de la caída libre de los cuerpos sobre la tierra está dada por la función altura h=vt−1/2gt2+H, donde, h es la altura en metros, v es la velocidad inicial en metros por segundo que se le aplica al cuerpo, g es la aceleración de la gravedad y su valor al nivel del mar es 9.8 m/s2, t es el tiempo en segundos desde … que el objeto se dejó caer y H es la altura desde la cual se dejó caer el objeto. Por lo tanto, para calcular la altura máxima, basta con sustituir t=0 en la ecuación anterior. Al hacerlo, se obtiene la siguiente ecuación: hmax = H + (v2/2g). Por lo tanto, la altura máxima (hmax) es igual a la altura desde la cual el objeto se dejó caer (H) más la mitad del cuadrado de la velocidad inicial (v 2) dividida por la aceleración de la gravedad (2g).
¿Cuál es la altura máxima?
La máxima altura que alcanza el cuerpo medida desde el suelo. El tiempo que transcurre hasta que llega al suelo.
La altura máxima depende de la altura de la que se lance el objeto, el ángulo de la trayectoria, la velocidad inicial, la resistencia del aire, la gravedad, la masa del objeto y cualquier factor externo como el viento. En términos generales, un objeto lanzado sin resistencia del aire y con una velocidad inicial adecuada tendrá una altura máxima igual a dos veces la altura de la que fue lanzado. Sin embargo, en la práctica, esta altura máxima se suele ver reducida por la resistencia del aire.
¿Cómo calcular la altura máxima y el alcance máximo?
TIRO PARABÓLICO – Altura Máxima, Alcance Máximo y Tiempo Total de vuelo
La altura máxima, el alcance máximo y el tiempo total del vuelo son resultados del tiro parabólico. Estos pueden ser calculados con la siguiente ecuación:
Altura Máxima en metros (H): H = V2 / 2g
Alcance Máximo en metros (R): R = V2.sen(α) / g
Tiempo Total de vuelo (T): T = 2V .sen(α) / g
En esta ecuación, V representa la velocidad inicial, g la aceleración de la gravedad y α el ángulo de lanzamiento.