MOVIMIENTO PARABÓLICO o de proyectiles

Profesor Sergio Llanos

25 Mar 201909:44

Summary

TLDREl guion de video explica el movimiento parabólico de una pelota lanzada con una velocidad inicial de 15 m/s a un ángulo de 53 grados. Se descompone la velocidad en componentes horizontal y vertical, y se analizan las leyes de Newton y la gravedad terrestre para predecir el tiempo de subida, la altura máxima y el alcance horizontal. Se utiliza el sistema de coordenadas cartesianas para calcular los vectores de velocidad y se aplica la física cinemática para encontrar el tiempo total de vuelo y el alcance máximo horizontal de 22.03 metros. El video invita a suscriptores a seguir el canal y a compartir el contenido.

Takeaways

🚀 El movimiento parabólico es un tipo de trayectoria que ocurre cuando un objeto es lanzado con un ángulo y se ve afectado por la gravedad terrestre.
📚 Se utiliza la primera ley de Newton para entender que, en ausencia de fuerzas externas, el objeto mantendría una trayectoria recta.
🌐 La gravedad de la Tierra causa que el objeto siga una trayectoria curva en lugar de moverse en línea recta.
🎾 En el ejemplo dado, se lanza una pelota con una velocidad inicial de 15 m/s a un ángulo de 53 grados con la horizontal.
📏 Se descompone la velocidad inicial en dos componentes: horizontal (vx) y vertical (vy), utilizando trigonometría para calcular cada una.
🔄 El movimiento horizontal es constante debido a la ausencia de fricción y aceleración horizontal, mientras que el movimiento vertical está afectado por la aceleración de la gravedad.
⏳ Se calcula el tiempo de subida al punto más alto de la trayectoria, que es cuando la velocidad vertical es cero.
📈 La altura máxima alcanzada por la pelota se determina utilizando la ecuación cinemática que relaciona la velocidad inicial, la aceleración de la gravedad y la altura.
🕒 El tiempo total de vuelo se calcula como el doble del tiempo de subida, ya que el tiempo de caída es igual al de subida en un lanzamiento ideal.
📏 El alcance máximo horizontal se calcula multiplicando la velocidad horizontal constante por el tiempo total de vuelo.
🔚 Al final del vuelo, la pelota regresa al mismo nivel de altura desde donde fue lanzada, pero con la misma velocidad y ángulo de lanzamiento.

Q & A

¿Qué es el movimiento parabólico?
-El movimiento parabólico es un tipo de trayectoria que sigue un objeto proyectado a través del aire, generalmente descrita por una curva parabólica en dos dimensiones, influenciada por la gravedad terrestre.
¿Cuál es la primera ley de Newton mencionada en el guión y cómo se relaciona con el movimiento de la pelota?
-La primera ley de Newton, también conocida como ley de la inercia, establece que un objeto en movimiento tenderá a continuar en movimiento a una velocidad constante a menos que se le aplique una fuerza. En el caso de la pelota, debería seguir una trayectoria recta si no estuviera influenciada por la gravedad.
¿Cómo se descompone la velocidad inicial de la pelota en componentes rectangulares?
-La velocidad inicial se descompone en dos componentes: horizontal (vx) y vertical (vy). Vx se calcula a través del coseno del ángulo de lanzamiento multiplicado por la velocidad inicial, mientras que vy se calcula con el seno del ángulo.
¿Por qué la velocidad horizontal de la pelota no cambia durante su trayectoria?
-La velocidad horizontal no cambia porque, en un sistema ideal sin fricción del aire, no hay fuerzas horizontales que actúen sobre la pelota, manteniendo así una constante velocidad horizontal.
¿Cómo se determina el tiempo que tarda la pelota en alcanzar su punto más alto?
-El tiempo de subida se determina utilizando la ecuación cinemática que relaciona la velocidad final vertical (cero, ya que la pelota se detiene en el punto más alto) con la aceleración de la gravedad y el tiempo de subida.
¿Cuál es la altura máxima alcanzada por la pelota?
-La altura máxima se calcula utilizando otra ecuación cinemática, donde la velocidad final al cuadrado (nula en el punto más alto) es igual a la velocidad inicial al cuadrado más dos veces la aceleración de la gravedad por el desplazamiento vertical (altura máxima).
¿Cómo se calcula el tiempo total de vuelo de la pelota?
-El tiempo total de vuelo es el doble del tiempo de subida, ya que la pelota tarda lo mismo en subir hasta el punto más alto que en descender hasta el punto de lanzamiento.
¿Cómo se determina el alcance máximo horizontal de la pelota?
-El alcance máximo horizontal se calcula multiplicando la velocidad horizontal constante de la pelota por el tiempo total de vuelo.
¿Por qué la velocidad de la pelota al aterrizar es la misma que la velocidad inicial?
-La velocidad al aterrizar es la misma en magnitud porque la energía cinética y potencial se han interconvirtido durante la trayectoria, y la velocidad horizontal se mantiene constante debido a la ausencia de fuerzas horizontales.
¿Qué factores se desprecian en el análisis del movimiento parabólico de la pelota?
-En el análisis, se desprecian factores como la fricción del aire y otras fuerzas resistivas, asumiendo un sistema ideal donde la única fuerza actuante es la gravedad.
¿Cómo se relaciona el ángulo de lanzamiento con la trayectoria de la pelota?
-El ángulo de lanzamiento determina la relación entre la componente horizontal y vertical de la velocidad inicial, lo que a su vez afecta la trayectoria parabólica de la pelota, su altura máxima y su alcance horizontal.