Movimientos

1.   Movimiento de un Proyectil

El movimiento de un proyectil es un ejemplo clásico del movimiento en dos dimensiones

con aceleración constante. Un proyectil es cualquier cuerpo que se lanza o proyecta por medio

de alguna fuerza y continúa en movimiento por inercia propia. Un proyectil es un objeto sobre

el cual la única fuerza que actúa es la aceleración de la gravedad. La gravedad actúa para

influenciar el movimiento vertical del proyectil. El movimiento horizontal del proyectil es el

resultado de la tendencia de cualquier objeto a permanecer en movimiento a velocidad

constante.

2.   Análisis del movimiento de Proyectiles

Se examina sólo trayectorias suficientemente cortas para que la fuerza gravitacional se pueda

considerar constante en magnitud y dirección. También hay que analizar no tener en cuenta los

efectos de la resistencia del aire; Estas hipótesis simplificadas constituyen la base de un

modelo idealizado del problema físico. Como, en este caso idealizado, la única fuerza que

actúa sobre el proyectil es su peso considerado constante en magnitud y dirección, es mejor

referir el movimiento a un sistema de ejes coordenadas rectangulares. Se toma el eje x

horizontal y el eje y verticalmente hacia arriba.

3.   Tiro Parabólico

Un tiro parabólico en el cuerpo se lanza con un ángulo  de elevación. Es resultado de la

combinación  de dos movimientos independientes  el primero es un movimiento

uniformemente acelerado (mrua) que se expresa en forma de tiro vertical durante el ascenso y

como caída libre desde el momento que empieza a descender.

4.   Representación gráfica del Tiro Parabólico

En la figura se muestra un esquema de una trayectoria parabólica. Se observa que la

velocidad inicial, como todo vector, se separa en sus componentes rectangulares: la

componente horizontal, Vx y la componente vertical Vy.

Durante el ascenso, la componente vertical de vector velocidad Vy, disminuye conforme se

eleva, por lo que su magnitud es cada vez más pequeña: se hace cero un momento en el

punto más alto y de nuevo empieza a crecer a medida que el cuerpo cae.

Por su parte la velocidad horizontal Vx, permanece constante, por lo que su magnitud no se

altera. En la trayectoria analizada solo se muestran los puntos de mayor interés para describir

este movimiento. Dichos puntos son:

• Angulo de disparo: Es la inclinación con la que sale impulsado el proyectil. Se mide respecto al plano horizontal como se muestra en la figura:

•Velocidad inicial: Es la velocidad con la que el proyectil emprende el movimiento de tiro parabólico y que es suministrada por un agente externo como se muestra en la figura:

5.   Tiro Horizontal

El tiro horizontal se diferencia del tiro parabólico en que al inicio del movimiento el proyectil

sólo presenta una velocidad horizontal, (Vx), debido a que no existe ángulo de inclinación. Por

tanto no presenta velocidad vertical inicial, (Viy=0), lo que implica que Vx= Vix. Su gráfica

característica se muestra en la figura.

Al analizar el tiempo de caída de dos cajas lanzadas al mismo tiempo desde un avión que

vuela horizontalmente y con velocidad constante, ambas llegan al suelo al mismo tiempo,

aunque la caja 1 se dejó caer libremente, mientras que la caja 2 se lanzó hacia la derecha con

cierta velocidad horizontal, probándose con ello la independencia de los movimientos

correspondientes, como se muestra  en la figura.

6.   Lanzamiento Inclinado

Consiste en estudiar el caso de una partícula o proyectil que se lanza con una velocidad

inicial, formando un ángulo q₀ con la dirección horizontal. Su velocidad cambia

constantemente debido a la acción del campo gravitatorio. Los componentes rectangulares de

la velocidad inicial y. (Los subíndices se utilizan para indicar los valores iníciales de en cada

uno de los ejes). Si no existiera la atracción gravitatoria, en tiempos t₁, t₂, t₃, … ocuparía

respectivamente posiciones tales como A, B, C, D, y el movimiento sería rectilíneo uniforme

de velocidad constante , Sin embargo como el proyectil está sometido a la fuerza de atracción

gravitatoria, a la vez que se mueve según la recta AE, cae verticalmente, y al final de los

tiempos indicados las posiciones del proyectil son respectivamente A', B',C,'D' … La curva

que une estos puntos determina la trayectoria del proyectil, que corresponde a una parábola .