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2.2. Movimiento parabólico

2.2.1. Cuando el proyectil es lanzado desde la superficie de la tierra con una velocidad inicial y un ángulo de tiro.

Cuando un objeto es lanzado con una velocidad inicial y un ángulo que forma con la horizontal, se llama ángulo de tiro, se producen dos movimientos y el proyectil asciende hasta alcanzar una altura máxima y luego desciende hasta el suelo.

Movimiento parabólico. (s. f.). [Gráfica]. Enlace web

2.2.2. Ecuaciones

Si el objeto o proyectil se desplaza con velocidad inicial y un ángulo formando con la horizontal, posee dos direcciones: horizontal  y vertical Vo.y.

Componentes en X

Vo.x = V0.cosθ

Componentes en Y

Vo.y = V0.senθ

Velocidad horizontal que llega al proyectil:

Vx = Vo.cosθ

Velocidad vertical que llega al proyectil:

Vy = Vo.senα - gt

Altura máxima que alcanza el proyectil.

Tiempo de subida hasta alcanzar la altura máxima:

Tiempo de vuelo:

Alcance horizontal del proyectil:

La altura máxima, el tiempo de vuelo, y el alcance horizontal dependen de la velocidad y el ángulo de tiro.

Cuando se tiene un mayor alcance horizontal, el ángulo de tiro debe ser de 45°.

Problemas:

1. Un proyectil es lanzado con una velocidad inicial de 1200 m/s y un ángulo de tiro de 450. Calcular al cabo de 2min,

a) su velocidad horizontal inicial;

b) su velocidad vertical;

c) la distancia horizontal recorrida;

d) la altura que se encuentra;

e) el tiempo de subida.

Datos:

Vo= 1200m/s

g= 9,8m/s2

θ= 45º

cosθ= 0,7071

senθ= 7071

Vx=?

Vy= ?

e= ?

ts= ?

a) Se determina las componentes Vox y Voy.

Vo.x = Vo.cosθ

Vo.x = 1200m/s.cos45º

Vo.x = 848,52m/s

Vo.y = Vo.senθ

Vo.y = 1200m/s.sen45º

Vo.y = 848,52m/s

b) Calculamos la velocidad Vy en el tiempo de 120s.

Vy= Vo.y - g.t

Vy= 848,52m/s-(9,8m/s2 . 120s)

Vy= -327,48m/s

c) Distancia horizontal recorrida.

e= Vo.x.t

e= (848,52m/s)(129s)

e= 101822,4m

d) Para la altura.

h=31262,4m

e) Se determina el tiempo de subida:

ts = 86,58s

Actividades de evaluación formativa 3