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Chute parabólico
Nivel
Secundaria
Dificultad
4
 
Categoría
Movimiento en más de una dimensión

Un centrocampista trata de sorprender desde 50m de la portería a un portero adelantado golpeando en la dirección correcta el balón, que sale de su bota a 80Km/h y con un ángulo de 45º del suelo. El portero se encuentra a 7 metros de su portería y tarda 1s en reaccionar y retroceder a una velocidad de 2m/s. Teniendo en cuenta que la altura de la portería es de 2,10m. ¿Será gol o no?

Solución disponible
angel relativamente
Chute parabólico
 

Lo primero que debemos hacer es comprobar si con esa velocidad inicial la pelota llega a la portería, puesto que podría pasarse y quedarse corta. Una vez hallado esto, si llega a la portería, hay que asegurarse que lo haga por debajo del larguero (2,10m). La velocidad inicial tendrá dos componentes:

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(1)
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(2)

El máximo alcance de la pelota se logrará cuando esta vuelva a tocar suelo, es decir:

(3)

Si despejamos en la ecuación (3), sabremos el tiempo que ha estado la pelota en movimiento parabólico ( ). Por tanto,el alcance máximo es:

(4)

Eso quiere decir que sí que llegará a la portería. Ahora vamos a averiguar el tiempo transcurrido por la pelota cuando pasa por línea de gol, es decir, cuando :

(5)

Justamente en ese instante, la altura del balón es:

(6)

Por tanto, pasa por debajo del larguero, que se encuentra a una altura de . Es decir, de momento puede ser gol.

Lo que nos queda por comprobar es la actuación del portero. Si tarda 1s en reaccionar, tiene tan solo para situarse en la portería.

En ese tiempo, el portero logra retroceder hasta:

(7)

Es decir, el guardameta observaría impotente a 2,6m de la portería como entra la pelota.

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