Guillermo Tell dispara hacia una manzana que cuelga de un árbol. La manzana esta a una distancia horizontal de 20.0 m y a una altura de 4.0 m sobre el suelo. Si la flecha se suelta desde una altura de 1.00 m sobre el suelo y golpea la manzana 0.500 s después, ¿Que velocidad inicial tuvo la flecha?

La flecha tiene una velocidad inicial de 40.883 metros por segundo.

Explanation:

La flecha exhibe un movimiento parabólico, el cual consiste en un movimiento rectilíneo uniforme en la dirección horizontal y movimiento en caída libre en dirección vertical. Las posiciones horizontal y vertical de la flecha quedan descritas por las siguientes expresiones cinemáticas:

Posición horizontal

Posición vertical

Donde:

, - Posiciones iniciales horizontal y vertical, medidas en metros.

, - Posiciones actuales horizontal y vertical, medidas en metros.

- Tiempo, medido en segundos.

, - Componentes horizontal y vertical de la velocidad inicial, medidas en metros por segundo.

- Aceleración gravitacional, medido en metros por segundo.

A continuación, se despejan los componentes de la velocidad inicial en las ecuaciones descritas arriba:

Si , , , , and , los componentes de la velocidad inicial son, respectivamente:

Finalmente, la magnitud de la velocidad inicial se obtiene por medio del Teorema de Pitágoras:

La flecha tiene una velocidad inicial de 40.883 metros por segundo.

find the sum of the two horizontal vectors and the sum of the two vertical vectors

isoceles right angled triangle