Movimiento bajo la aceleración constante de la gravedad

Movimiento curvilíneo

Magnitudes cinemáticas

Tiro parabólico

Composición de
movimientos

Apuntar un cañón para
dar en un blanco fijo

Bombardear un blanco
móvil desde un avión

Tiros frontales 
a canasta

Alcance máximo en el
plano horizontal

Alcance máximo en el
plano inclinado

Otros máximos

Disparo de un proyectil
contra un blanco móvil

Barro que se desprende
de una rueda

Tiro parabólico y
movimiento circular

Torpedo a la caza de
un submarino

Actividades

Alcance horizontal y altura máxima

Referencias

En este programa, se estudia un caso particular de movimiento curvilíneo, el tiro parabólico, que es la composición de dos movimientos:

• Uniforme a lo largo del eje X.
• Uniformemente acelerado a lo largo del eje vertical Y.

 Para resolver un problema de tiro parabólico es necesario seguir los siguientes pasos

1.-Establecer el sistema de referencia, es decir, el origen y los ejes horizontal X, y vertical Y

2.-Determinar el valor y el signo de la aceleración vertical

3.-Las componentes de la velocidad inicial (incluido el signo)

4.-La posición inicial

5.-Escribir las ecuaciones del movimiento

6.-A partir de los datos, hallar las incógnitas

Actividades

Resolver numéricamente los siguientes problemas y comprobar la solución con el programa interactivo

1.-Un avión en vuelo horizontal a una altura de 300 m y con una velocidad de 60 m/s, deja caer un objeto. Calcular el tiempo que tarda en llegar al suelo, y el desplazamiento horizontal del objeto

2.-Se lanza un cuerpo desde el origen con velocidad horizontal de 40 m/s, y con una velocidad vertical hacia arriba de 60 m/s. Calcular la máxima altura y el alcance horizontal.

3.-Resolver el ejercicio anterior, tomando como lugar de lanzamiento la cima de una colina de 50 m de altura.

4.-Se lanza un objeto desde una colina de 300 m de altura, con una velocidad horizontal de 50 m/s, y una velocidad vertical de -10 m/s (hacia abajo). Calcular el alcance horizontal y la velocidad con que llega al suelo.

5.-Se lanza un objeto desde lo alto de un acantilado de 200 m de altura con una velocidad de 46 m/s haciendo un ángulo de 30º por encima de la horizontal. Calcular el alcance, el tiempo de vuelo, y las componentes de la velocidad del objeto al nivel del mar. Hallar también la altura máxima. (Hallar primero, las componentes horizontal y vertical de la velocidad inicial).

Se introduce en los controles de edición

• la altura inicial y₀.
• la componente v_x de la velocidad inicial
• la componente v_y de la velocidad inicial

Se pulsa el botón titulado Empieza. Se observa el movimiento de de la partícula y la trayectoria que describe. En la parte superior del applet, se muestran los valores de su posición x, e, y de su velocidad v_x y v_y, según va transcurriendo el tiempo t.

Se puede detener el movimiento en cualquier momento, pulsando en el botón titulado Pausa, o se puede observar el movimiento paso a paso, pulsando varias veces en el botón titulado Paso. Para reanudar el movimiento, se pulsa en el botón titulado Continua que es el mismo que el botón Pausa.

Por ejemplo, cuando el móvil esté a punto de alcanzar la altura máxima, se pulsa el botón Pausa y luego, varias veces en el botón Paso, hasta que alcanza dicha altura (observar que la velocidad vertical v_y es cero). Luego, se pulsa en el botón Continua, para que se reanude el movimiento. Cuando esté a punto de regresar al origen, se pulsa el botón Pausa y luego, varias veces en el botón Paso hasta que la y se haga cero. Finalmente, se pulsa Continua hasta que desaparece el móvil de la ventana del applet.

Actividades

Se introduce la velocidad inicial de los objetos en el control de edición titulado Velocidad inicial.

Se pulsa el botón titulado Empieza

Se representa las trayectorias que siguen los objetos lanzados con ángulo de tiro q : 10º, 20º, 30º, 40º, 45º, 50º, 60º, 70º, 80º, 90º.

En la parte superior derecha del applet se muestra el alcance de cada uno de los proyectiles.

El lector puede calcular, el alcance, la altura máxima y el tiempo de vuelo de un proyectil para algunos de los ángulos de tiro especificados y en especial, el que corresponde a 45º,  y comparar sus resultados con los proporcionados por el programa interactivo.