Tiro parabolico

TIRO PARABÓLICO
El tiro parabólico es un ejemplo de movimiento realizado por un cuerpo en dos dimensiones o sobre un plano. Algunos ejemplos de cuerpos cuya trayectoria corresponde a un tiro parabólico son: proyectiles lanzados desde la superficie de la Tierra o desde un avión, el de una pelota de fútbol al ser despejada por el portero, el de una pelota de golf al ser lanzada con cierto ángulorespecto al eje horizontal.
El tiro parabólico es la resultante de la suma vectorial del movimiento horizontal uniforme y de un movimiento vertical rectilíneo uniformemente variado. El tiro o movimiento parabólico es de dos clases:
TIRO PARABÓLICO HORIZONTAL
Se caracteriza por la trayectoria o camino curvo que sigue un cuerpo al ser lanzado al vacío, resultado de dos movimientos independientes:un movimiento horizontal con velocidad constante y otro vertical, el cual se inicia con una velocidad cero. La forma de la curva descrita es abierta, simétrica respecto a un eje y con solo foco, es decir, es una parábola.
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Ejemplo
Desde lo alto de un acantilado de 5 m de alto se lanza horizontalmente una piedra con velocidad inicial de 20 m/s. ¿A qué distancia horizontal de la base delacantilado choca la piedra?
Datos:
h= 5m
Vix= 20m/s
Viy= 0m/s
g= 9.8 m/s2

Primer paso es encontrar el tiempo:
Viy= 0m/s
h= 5m
g= 9.8 m/s2
h= Viyt + gt2 / 2
h= gt2 / 2
2h/g= t2
2(5m)/9.8m/s2 = t2 realizamos las operaciones correspondiente sin olvidar sacar la raíz cuadrada al resultado.
Obtenemos que el tiempo es de 1.02 seg.
Para encontrar la distancia horizontal:
V=d/t
D= v/t(20m/s) (1.02seg) = 20.4m

TIRO PARABÓLICO OBLICUO O SALIDA INCLINADA
Se caracteriza por la trayectoria que sigue un cuerpo cuando es lanzado con una velocidad inicial que forma un ángulo con el eje horizontal.
Una característica del tiro parabólico oblicuo es que cuando se lanza un cuerpo con una determinada magnitud de velocidad inicial, tendrá el mismo alcance horizontal, es decir, recorrerála misma distancia en forma horizontal, con dos ángulos diferentes de tiro, la única condición es que la suma de dichos ángulos dé un resultado de 90°. Ejemplo: Un cuerpo lanzado con un ángulo de 30° tiene un alcance horizontal igual a un cuerpo lanzado con un ángulo de 60°.
LANZAMIENTO CON ÁNGULO
La velocidad inicial del proyectil (Vo) tiene dos componentes (Vx y Voy) que se calculan con Vx =VoCosθ y Voy = VoSenθ.
Para cualquier instante del movimiento, la velocidad del proyectil tiene dos componentes (Vx y Vy). La posición también tiene las dos coordenadas (X, Y).


COMPONENTE VERTICAL
Verticalmente el movimiento es uniformemente acelerado. La única fuerza que actúa sobre el proyectil es la gravedad, por lo que la aceleración es g.
Para cualquier instante del movimiento lavelocidad vertical (Vy) debe calcularse como si fuera lanzamiento vertical.
COMPONENTE HORIZONTAL
Horizontalmente la velocidad es constante Vx = VoCosθ y debe calcularse como si fuera movimiento rectilíneo uniforme.
Para todos los proyectiles lanzados con el mismo impulso, la altura máxima, el alcance horizontal y el tiempo están determinados por el ángulo de salida.
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El alcance máximo selogra con el ángulo de 45°, Con el incremento del ángulo, aumenta la altura máxima y el tiempo.

Con ángulos mayores que 45° el alcance disminuye, pero la altura máxima y el tiempo siguen aumentando.

Incrementado más el ángulo, el alcance sigue disminuyendo y la altura máxima y el tiempo continúan incrementándose.

En este tipo de movimiento siempre el primer paso es obtener la velocidadinicial en “x” y en “y”.

Ejemplo1:

Se patea un balón de fútbol con un ángulo de 37° con una velocidad de 20 m/s. Calcule:

a) La altura máxima.

b) El tiempo que permanece en el aire.

c) La distancia a la que llega al suelo.

d) La velocidad en X y Y del proyectil después de 1 seg de haber sido disparado.

Datos
|Ángulo = 37° |a) Ymax = ? |d) Vx =?...