Problema: un proyectil se dispara desde el suelo de tal forma que su alcance horizontal es el doble de su altura máxima. Calcule el ángulo de lanzamiento.
- 63.4°
- 45.0°
- 82.3°
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En el punto más alto, $v_y=0$. Además, $v_{0x}=v_0\cos\theta$, $v_{0y}=v_0\sin\theta$. Calculamos la altura máxima $y_{max}$ en términos de $v_0$ y $\theta$. ¿Cómo? Usamos la ecuación $v_y^2=v_{0y}^2-2gy_{max}$.
Ahora calculamos el alcance horizontal $R$ en términos de $v_0$ y $\theta$. ¿Cómo? Lo que hay que hacer es usar el tiempo de subida hasta la altura máxima y multiplicarlo por dos (la parábola es simétrica) a partir de $v_y = v_{0y}+at$, y luego sustituir el tiempo en $R=v_{0x}t$.
Una vez que tenemos $R$ y $y_{max}$, establecemos la ecuación $R=2y_{max}$, y de allí despejamos el valor de $\theta$.