Tiro parabólico | Teoría + Análisis + Fórmulas + Ejercicio

Scienza Educación

2 Oct 202013:42

Summary

TLDREste video ofrece una revisión detallada del tiro parabólico, un movimiento caracterizado por una trayectoria parabolica. Se describe cómo el cuerpo se mueve en dos dimensiones, con un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y un movimiento uniformemente acelerado vertical debido a la gravedad. Se explican las fórmulas para calcular la altura máxima, el alcance máximo, el tiempo de subida y el tiempo en el aire, utilizando parámetros como la velocidad inicial y el ángulo de lanzamiento. Un ejemplo práctico ilustra el cálculo de estos parámetros para un proyectil lanzado a 30 grados con una velocidad de 40 m/s, considerando la gravedad a 10 m/s². El video es una herramienta valiosa para entender conceptos fundamentales de la física aplicada a la vida cotidiana.

Takeaways

🚀 El tiro parabólico, también conocido como movimiento parabólico, implica lanzar un cuerpo con una velocidad inicial a un ángulo theta con respecto al eje horizontal, describiendo una trayectoria parabolica.
📊 La gráfica de posición contra tiempo en el tiro parabólico es una parábola vertical negativa, lo que indica que el objeto sube y luego baja mientras avanza.
🔄 Este movimiento es bidimensional, compuesto por un movimiento rectilíneo uniforme en horizontal y un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado en vertical.
🏀 Ejemplos de tiro parabólico incluyen lanzamientos en deportes como el básquetbol, el fútbol y la artillería, así como el salto de una persona.
✅ En el eje horizontal, el movimiento es rectilíneo uniforme con velocidad constante y aceleración nula.
🔽 En el eje vertical, el movimiento es rectilíneo uniformemente acelerado, con una aceleración igual a la gravedad y dirección hacia abajo.
📏 Los parámetros clave del tiro parabólico incluyen la velocidad inicial, la altura máxima, el alcance máximo, el tiempo de subida y el tiempo en el aire.
📐 La velocidad inicial se descompone en componentes horizontal (b y equis) y vertical, usando el coseno y el seno del ángulo de lanzamiento.
🔑 Las fórmulas para calcular la altura máxima, el alcance máximo, el tiempo de subida y el tiempo en el aire están basadas en la velocidad inicial, el ángulo de lanzamiento y la gravedad.
📘 Se proporciona un ejemplo de cálculo para un proyectil lanzado a 30 grados con una velocidad de 40 m/s, considerando la gravedad a 10 m/s².
📚 Se ofrecen recursos adicionales, como una tabla de trigonometría y un enlace a un vídeo para aprender a calcular seno, cosseno, tangente, etc., y se invita a la audiencia a interactuar con el canal.

Q & A

¿Qué es el tiro parabólico y cómo se describe su trayectoria?
-El tiro parabólico, también conocido como movimiento parabólico, es el lanzamiento de un cuerpo con una velocidad inicial que forma un ángulo theta con el eje horizontal, describiendo una trayectoria parabólica característica del movimiento de los proyectiles.
¿Cómo se compone el movimiento de un proyectil en el tiro parabólico?
-El movimiento de un proyectil en el tiro parabólico está compuesto por un movimiento rectilíneo uniforme en el eje horizontal y un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado en el eje vertical.
¿Cuáles son algunos ejemplos de tiro parabólico en la vida cotidiana?
-Algunos ejemplos de tiro parabólico incluyen el movimiento de una pelota de básquetbol al ser lanzada a la canasta, el tiro libre de un futbolista, el disparo de una bala de cañón y una persona que da un salto hacia adelante.
¿Cómo se determina la posición de un cuerpo en el eje horizontal en el movimiento parabólico?
-La posición del cuerpo en el eje horizontal se determina por el producto de la componente horizontal de la velocidad por el tiempo, manteniendo una velocidad constante en cualquier punto de la trayectoria.
¿Cuál es la aceleración en el eje horizontal durante el movimiento parabólico y por qué?
-La aceleración en el eje horizontal durante el movimiento parabólico es igual a cero, ya que no hay cambio en la velocidad debido al movimiento rectilíneo uniforme en ese eje.
¿Cómo se calcula la posición del cuerpo en el eje vertical en el movimiento parabólico?
-La posición del cuerpo en el eje vertical se calcula por el producto de la componente vertical de la velocidad por el tiempo menos la mitad de la gravedad por el tiempo al cuadrado.
¿Cuál es la aceleración en el eje vertical durante el movimiento parabólico y en qué dirección actúa?
-La aceleración en el eje vertical es igual a la gravedad, pero con signo negativo, ya que la gravedad actúa en dirección hacia abajo.
¿Cómo se calcula la altura máxima (imax) que alcanza un proyectil en el movimiento parabólico?
-La altura máxima se calcula multiplicando la velocidad inicial por el seno del ángulo de inclinación, elevando al cuadrado el resultado y dividiéndolo entre dos veces la gravedad.
¿Cómo se determina el alcance máximo (x max) de un proyectil en el movimiento parabólico?
-El alcance máximo se determina utilizando dos fórmulas: una es elevando al cuadrado la velocidad inicial, multiplicando por el seno de dos veces el ángulo de inclinación y dividiendo por la gravedad; la otra es multiplicando dos veces la velocidad inicial al cuadrado, el seno del ángulo por el coseno del ángulo y dividiendo entre la gravedad.
¿Cuál es la relación entre el tiempo de subida (telemax) y el tiempo en el aire de un proyectil en el movimiento parabólico?
-El tiempo en el aire es igual al doble del tiempo de subida, ya que el tiempo que tarda el proyectil en subir es igual al tiempo que tarda en bajar.
¿Cómo se calcula el tiempo en el aire de un proyectil utilizando la fórmula del tiempo de subida?
-El tiempo en el aire se calcula multiplicando dos veces el tiempo de subida, ya que incluye tanto el tiempo de ascenso como el de descenso.

Outlines

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🚀 Introducción al Tiro Parabólico

El primer párrafo introduce el concepto del tiro parabólico, también conocido como movimiento parabólico. Se describe cómo se lanza un cuerpo con una velocidad inicial a un ángulo theta con respecto al eje horizontal, resultando en una trayectoria parabólica. Se menciona que este movimiento es bidimensional, compuesto por un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado verticalmente. Ejemplos de tiro parabólico en la vida cotidiana incluyen lanzar una pelota de básquetbol, un tiro libre de futbol, disparar una bala de cañón y un salto hacia adelante. Se detallan las fórmulas para el movimiento en ambos ejes, destacando que la velocidad horizontal es constante y la aceleración vertical es igual a la gravedad, pero con signo negativo.

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📚 Análisis Detallado de los Parámetros del Tiro Parabólico

Este párrafo se enfoca en el análisis detallado de los parámetros del tiro parabólico, como la velocidad inicial, la altura máxima, el alcance máximo y el tiempo en el aire. Se explica cómo calcular estos parámetros utilizando fórmulas que involucran la velocidad inicial, el ángulo de lanzamiento y la gravedad. Se proporcionan dos fórmulas para calcular el alcance máximo y se destaca que el tiempo en el aire es el doble del tiempo de subida. Se utiliza un ejemplo práctico para ilustrar el cálculo de estos parámetros, considerando un proyectil lanzado a un ángulo de 30 grados con una velocidad inicial de 40 m/s y una gravedad de 10 m/s².

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📉 Cálculo de Parámetros para un Ejemplo Específico

El tercer párrafo profundiza en el cálculo de los parámetros del tiro parabólico para el ejemplo mencionado anteriormente. Se detallan los pasos para calcular la altura máxima, el alcance máximo, el tiempo de subida y el tiempo en el aire, utilizando las fórmulas y valores del ejemplo. Se proporciona una tabla de trigonometría para facilitar el cálculo del seno y el coseno de ángulos notables, y se muestra cómo sustituir y simplificar las expresiones para obtener los resultados finales. Se obtienen los valores de 20 metros para la altura máxima, aproximadamente 138.56 metros para el alcance máximo y 2 segundos para el tiempo de subida, con un tiempo total en el aire de 4 segundos.

Mindmap

Keywords

💡Tiro parabólico

El tiro parabólico, también conocido como movimiento parabólico, es el tema central del video. Se refiere al patrón de movimiento de un objeto lanzado con una velocidad inicial a un ángulo theta con respecto al horizontal, resultando en una trayectoria parabolica. Es una forma de movimiento bidimensional que combina un movimiento rectilíneo uniforme horizontal con un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical, ejemplificado en acciones como lanzar una pelota o un disparo de cañón.

💡Trayectoria parabólica

La trayectoria parabólica es la forma que toma la ruta del objeto en el aire durante un tiro parabólico. Es una gráfica de posición contra tiempo que se describe como una parábola vertical negativa, lo que indica que el objeto ascenderá y luego descenderá mientras avanza horizontalmente, como se describe en el guión.

💡Movimiento rectilíneo uniforme

Este término describe el movimiento horizontal del objeto en el aire, donde la velocidad en el eje X es constante y no hay aceleración. En el guión, se utiliza para explicar cómo la posición del objeto en el eje horizontal se determina por el producto de la componente horizontal de la velocidad inicial y el tiempo.

💡Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado

Este concepto se refiere al movimiento vertical del objeto, donde la posición se ve afectada por la aceleración debido a la gravedad. La velocidad en el eje Y cambia con el tiempo, y la aceleración es constante y negativa, indicando la dirección hacia abajo, como se menciona en el guión.

💡Componente horizontal

La componente horizontal de la velocidad inicial es un aspecto clave en el análisis del movimiento. Se calcula multiplicando la velocidad inicial por el coseno del ángulo de lanzamiento, y determina la velocidad del objeto en la dirección horizontal, como se explica en el script.

💡Componente vertical

La componente vertical de la velocidad inicial es igualmente importante y se obtiene multiplicando la velocidad inicial por el seno del ángulo. Esta componente influye en la altura alcanzada por el objeto y en su movimiento vertical, tal como se describe en el video.

💡Altura máxima

La altura máxima es el punto más alto que alcanza el objeto en su trayectoria. En el guión, se calcula a partir de la velocidad inicial, el ángulo de lanzamiento y la gravedad, y es un parámetro importante para entender el comportamiento del objeto en el aire.

💡Alcance máximo

El alcance máximo se refiere a la distancia horizontal total recorrida por el objeto desde el punto de lanzamiento hasta el punto de impacto. En el script, se proporciona una fórmula para calcularlo a partir de la velocidad inicial, el ángulo de lanzamiento y la gravedad.

💡Tiempo de subida

El tiempo de subida es la cantidad de tiempo que tarda el objeto en alcanzar su altura máxima. En el guión, se establece que este tiempo se puede calcular usando la velocidad inicial, el ángulo de lanzamiento y la gravedad, y es mitad del tiempo total que el objeto está en el aire.

💡Tiempo en el aire

El tiempo en el aire es el total de tiempo que el objeto permanece en el aire, desde el lanzamiento hasta el impacto. Según el guión, este tiempo es el doble del tiempo de subida, ya que el objeto tarda lo mismo en ascender que en descender.

💡Gravedad

La gravedad es la fuerza que actúa垂直地 hacia abajo y afecta el movimiento vertical del objeto. En el guión, la gravedad se considera como 10 metros por segundo al cuadrado y es un factor crítico en las fórmulas para calcular la altura máxima, el alcance máximo, el tiempo de subida y el tiempo en el aire.

Highlights

El tiro parabólico, también conocido como movimiento parabólico, implica lanzar un cuerpo con una velocidad inicial que forma un ángulo theta con el eje horizontal.

El movimiento resultante es una trayectoria parabólica característica del movimiento de proyectiles.

El gráfico de posición contra tiempo muestra una parábola vertical negativa, indicando que el objeto sube y luego baja mientras avanza.

El movimiento es bidimensional, compuesto por un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.

Ejemplos de tiro parabólico incluyen el lanzamiento de una pelota de básquetbol, un tiro libre de fútbol, el disparo de una bala de cañón y un salto hacia adelante.

En el eje horizontal, la posición del cuerpo se determina por el producto de la velocidad horizontal y el tiempo, manteniendo una velocidad constante y aceleración nula.

Para el eje vertical, la posición es determinada por la componente vertical de la velocidad, menos la mitad de la gravedad por el tiempo al cuadrado.

La velocidad en el eje vertical cambia debido al movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, con la aceleración igual a la gravedad con signo negativo.

Los parámetros principales del tiro parabólico incluyen la velocidad inicial, la altura máxima, el alcance máximo, el tiempo de subida y el tiempo en el aire.

La velocidad inicial es un vector que se descompone en componentes horizontal y vertical utilizando el coseno y el seno del ángulo de lanzamiento.

La altura máxima se calcula multiplicando la velocidad inicial por el seno del ángulo, al cuadrado, y dividiendo entre dos veces la gravedad.

El alcance máximo se calcula utilizando dos fórmulas diferentes, relacionadas con la velocidad inicial, el ángulo de lanzamiento y la gravedad.

El tiempo de subida al punto más alto se calcula dividiendo la velocidad inicial por la gravedad, multiplicando por el seno del ángulo.

El tiempo en el aire es el doble del tiempo de subida, ya que el tiempo de subir y bajar es igual.

Se proporciona un ejemplo práctico calculando los parámetros para un proyectil lanzado a 30 grados con una velocidad de 40 m/s, considerando una gravedad de 10 m/s².

El seno y el coseno de ángulos notables se pueden encontrar en una tabla de trigonometría, simplificando cálculos para ángulos comunes.

El alcance máximo se calcula utilizando la fórmula que involucra la velocidad inicial, el seno y el coseno del ángulo, dividido por la gravedad.

El tiempo de subida y el tiempo en el aire se determinan utilizando fórmulas que relacionan la velocidad inicial, el ángulo de lanzamiento y la gravedad.