Tiro horizontal

TIRO HORIZONTAL
El tiro horizontal se caracteriza por la trayectoria o camino curvo que sigue un cuerpo al ser lanzado horizontalmente. Inicia con una velocidad cero y va aumentando en la misma proporción de otro cuerpo que se dejara caer al mismo punto en el mismo instante
 
si la velocidad de salida es v0, tendremos que las componentes de la velocidad inicial son:
v0x = v0v0y = 0

Comoocurría en el caso del tiro parabólico, este movimiento puede considerarse el resultado de componer dos movimientos simultáneos e independientes entre sí: uno, horizontal y uniforme; otro, vertical y uniformemente acelerado.

Hipótesis de Galileo sobre el lanzamiento horizontal

La hipótesis de Galileo nos enseña a escribir las ecuaciones del tiro horizontal.  Consideramos un objeto que selanza horizontalmente con una velocidad inicial vo y desde una cierta altura H. El movimiento teórico del avance horizontal ha de ser uniforme y, en consecuencia, tendrá la siguiente ecuación de la posición:x = vo·tPara variaciones de la altura pequeñas, el movimiento teórico de caída vertical ha de ser uniformemente acelerado, igual que una caída libre con aceleración g. Cumplirá la siguienteecuación de la posición:y = H – (½) g·t2De acuerdo con la hipótesis de Galileo, el movimiento real debería ser una composición de ambos movimientos, de tal forma que sus sucesivas posiciones estén determinadas por un vector de posición de componentes x, y. Para comprobar si  se cumple la proposición de Galileo bajo estas premisas, eliminamos la variable t entre ambas ecuaciones y obtenemos la siguienteexpresión: y = H - (g/2vo2)x2En esta expresión la altura H, la gravedad g y la velocidad horizontal vo, son constantes. Por tanto, la ecuación obtenida es la ecuación de una parábola descendente en el plano XY, tal como afirma la proposición de Galileo. |

Para profundizar en el estudio teórico del lanzamiento horizontal puedes utilizar la animación adjunta. Se permite modificar la altura H,la gravedad g y la velocidad horizontal vo, del lanzamiento. La simulación dibuja a intervalos regulares de tiempo posiciones sucesivas del proyectil, así como los vectores que representan en cada instante su velocidad y su aceleración. Hemos incorporado en la pantalla un medidor de alcances y alturas con el que se puede comprobar en cada instante el cumplimiento de la relación anterior. |CONTRIBUCIÓN DEL TIRO HORIZONTAL A LA SÍNTESIS NEWTONIANA
Una característica importante de la física antigua de Aristóteles (384 a. C. - 322 a. C.) fue plantear una separación radical entre dos "mundos": un mundo sublunar imperfecto o terrestre y el mundo celeste o perfecto. Se consideraba que estas dos partes del Universo funcionan obedeciendo a leyes diferentes: en el mundo celeste, el Sol, la Lunay las estrellas se mueven aparentemente de forma regular y permanente siguiendo círculos suaves y uniformes alrededor de la Tierra; en cambio, en el mundo imperfecto terrestre, el estado natural de los objetos es el reposo, es necesario intervenir sobre ellos para ponerlos en movimiento (y para mantener dicho movimiento) y todos los objetos, lanzados con mayor o menor velocidad, siempre caen alsuelo y terminan parándose.
Con el establecimiento de las leyes de la mecánica newtoniana y de forma particular al formular la ley de gravitación, Newton (1643-1727) declaró el carácter universal de las leyes de la mecánica y promovió una ruptura con la tradicional separación entre los llamados "movimientos de objetos terrestres y celestes".
La ilustración adjunta, similar al dibujo queencontramos en la portada de muchas ediciones de los Principia de Newton, ayuda a ver la contribución que puede hacer el estudio del tiro horizontal a la síntesis newtoniana. Un objeto lanzado horizontalmente desde una colina V realiza un movimiento parabólico hasta caer en un cierto punto D. Si la velocidad es mayor, el mismo objeto caerá en el punto E, F,.. Ahora bien, si la velocidad del lanzamiento es...