El movimiento parabólico o de proyectiles es un tipo de movimiento en el que un objeto recibe inicialmente una velocidad inicial y su trayectoria queda completamente influenciada por la fuerza de la gravedad. El movimiento de proyectiles es bidimensional, una combinación de movimiento horizontal y vertical, a diferencia del movimiento rectilíneo o la caída libre, que es unidimensional.
Galileo explicó que el movimiento parabólico puede entenderse considerando por separado las componentes vertical y horizontal. La aceleración gravitatoria actúa únicamente en la dirección vertical, no en la horizontal. Por lo tanto, la componente horizontal del movimiento de un proyectil se considera un movimiento lineal uniforme , y la componente vertical del movimiento parabólico se considera una caída libre.
Ejemplo de
1. ONU Soal 2018
Un avión que vuela horizontalmente a una velocidad de 300 m/s a una altura de 80 metros lanza una bomba (g = 10 m/s² ) . La bomba impacta en el objetivo a una distancia horizontal de …… metros.
Discusión
Es sabido:
Velocidad inicial (v o ) = 300 m/s
Altura (h) = 80 m
Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/ s²
Pregunta: Distancia horizontal (x)
Respuesta:
La trayectoria de movimiento parabólico que se muestra en la imagen, el movimiento en la dirección vertical se analiza como un movimiento de caída libre y el movimiento en la dirección horizontal se analiza como un movimiento rectilíneo uniforme.
La distancia horizontal se calcula utilizando la fórmula de movimiento lineal uniforme.
x = vt
Descripción: x = distancia horizontal, v = velocidad en la dirección horizontal, t = intervalo de tiempo
En movimiento rectilíneo uniforme, la velocidad del objeto es constante de modo que la velocidad en la dirección horizontal = componente de velocidad inicial en la dirección horizontal = velocidad inicial = 300 m/s.
El intervalo de tiempo (t) se calcula utilizando la fórmula del movimiento de caída libre , analizando el movimiento en la dirección vertical.
h = ½ gt 2
80 = ½ (10) t 2
80 = 5 t 2
80/5 = t 2
16 = t 2
t = √16
t = 4 segundos
Distancia horizontal:
x = vt = (300)(4) = 1200 metros
2. Preguntas del examen nacional de 2017
Una pelota lanzada con un ángulo de elevación de 30 ° sigue una trayectoria parabólica como se muestra en la figura. La aceleración debida a la gravedad es de 10 m/s² , por lo que la relación de las velocidades en los puntos A, B y C es...
Discusión
La velocidad de la pelota consta de la velocidad en la dirección vertical (v y ) y la velocidad en la dirección horizontal (v x ).
Calcular v ox :
v ox = v o cos 30 o = 60 cos 30 = 60 ( 0,5 √3 ) = 30 √3 m/s
v oy = v o sen 30 o = 60 sen 30 = 60 (0,5) = 30 m/s
Calcula la velocidad vertical en los puntos A, B y C.
Velocidad vertical en el punto A:
v ty = v oy – gt = 30 – 10(1) = 30 – 10 = 20 m/s
Velocidad vertical en el punto B:
v ty = v oy – gt = 30 – 10(2) = 30 – 20 = 10 m/s
Velocidad vertical en el punto C:
v ty = v oy – gt = 30 – 10(3) = 30 – 30 = 0 m/s
