Física Grado Noveno Semana 18 y 19: Movimiento Parabólico

Summary

Este video explica el movimiento parabólico y la caída libre de proyectiles. Se abordan los componentes vertical y horizontal del movimiento, destacando la influencia de la gravedad en la trayectoria. El ejercicio ilustrado involucra el cálculo de la altura de un proyectil lanzado horizontalmente, utilizando fórmulas de cinemática. Se recalca la importancia de separar los movimientos en componentes y se profundiza en cómo el ángulo de lanzamiento afecta a las velocidades en cada componente. La lección también introduce las fórmulas clave para resolver problemas de proyectiles y cómo aplicarlas a situaciones reales.

Takeaways

• 😀 La gravedad siempre está presente en problemas de caída libre y movimiento parabólico, con un valor constante de 9,8 m/s², aunque algunos problemas pueden redondearlo a 10 m/s².
• 😀 En el movimiento horizontal, la velocidad inicial en el componente Y es cero, ya que el objeto se lanza horizontalmente.
• 😀 La fórmula para calcular la altura en caída libre es h = v₀ * t + (1/2) * g * t², donde v₀ es la velocidad inicial, t es el tiempo y g es la gravedad.
• 😀 En el caso del movimiento horizontal, la altura solo se calcula a partir de la gravedad y el tiempo, ya que la velocidad inicial en Y es cero.
• 😀 El tiempo de caída se puede determinar usando las ecuaciones para movimiento vertical bajo la influencia de la gravedad.
• 😀 La trayectoria de un proyectil lanzado con una velocidad inicial no horizontal es una parábola, ya que se combina el movimiento horizontal y vertical.
• 😀 Para calcular las componentes de la velocidad, la componente X se obtiene multiplicando la velocidad inicial por el coseno del ángulo de lanzamiento, mientras que la componente Y se obtiene con el seno del ángulo.
• 😀 La distancia en el movimiento horizontal se calcula multiplicando la velocidad inicial en X por el tiempo.
• 😀 En el movimiento vertical, la velocidad final y la altura se calculan teniendo en cuenta la gravedad y el tiempo, con la dirección del movimiento determinando el signo de la velocidad.
• 😀 Es importante tener en cuenta que, al despreciar el aire y otros factores como la resistencia del viento, la gravedad es la única fuerza que afecta el movimiento de los proyectiles.

Q & A

¿Qué sucede cuando un proyectil es lanzado de manera horizontal?

Cuando un proyectil se lanza de manera horizontal, no tiene componente de velocidad inicial en la dirección vertical (Y). Su velocidad inicial solo tiene una componente en la dirección horizontal (X), y su movimiento se ve afectado solo por la gravedad en la dirección vertical.

¿Cómo se calcula la altura alcanzada por un proyectil en caída libre?

La altura alcanzada por un proyectil en caída libre se calcula usando la fórmula: h = v0y * t + (1/2) * g * t², donde 'v0y' es la velocidad inicial en Y (que es 0 para un lanzamiento horizontal), 't' es el tiempo y 'g' es la aceleración debida a la gravedad (9.8 m/s²).

¿Qué fórmula se usa para calcular el tiempo de vuelo de un proyectil lanzado horizontalmente?

El tiempo de vuelo se calcula a partir del movimiento vertical, usando la fórmula: t = √(2h/g), donde 'h' es la altura desde la que se lanza el proyectil y 'g' es la aceleración debido a la gravedad.

¿Por qué se puede despreciar la velocidad final al calcular la altura de un proyectil lanzado horizontalmente?

Se puede despreciar la velocidad final en el cálculo de la altura cuando el proyectil se lanza horizontalmente porque no tiene movimiento inicial en la dirección vertical (Y), por lo que la velocidad final en esa dirección es irrelevante para el cálculo de la altura alcanzada.

¿Qué importancia tiene la gravedad en el movimiento de un proyectil?

La gravedad es fundamental en el movimiento de un proyectil, ya que es la única fuerza que afecta su movimiento en la dirección vertical. La aceleración de la gravedad se considera constante (9.8 m/s²) y está presente en todos los problemas de movimiento parabólico.

¿Cómo afecta el ángulo de lanzamiento a las componentes de la velocidad de un proyectil?

El ángulo de lanzamiento descompone la velocidad inicial del proyectil en dos componentes: una horizontal (X) que se calcula usando el coseno del ángulo, y una vertical (Y) que se calcula usando el seno del ángulo. Estos componentes determinan la trayectoria del proyectil.

¿Por qué la resistencia del aire no se considera en los ejercicios de proyectiles tratados en esta clase?

La resistencia del aire no se considera en estos ejercicios porque el enfoque es simplificar el cálculo del movimiento de los proyectiles bajo la influencia exclusiva de la gravedad, sin tener en cuenta otras fuerzas que puedan afectar la trayectoria.

¿Cómo se determina el desplazamiento horizontal de un proyectil?

El desplazamiento horizontal se determina usando la fórmula: x = v0x * t, donde 'v0x' es la velocidad inicial en la dirección X (horizontal) y 't' es el tiempo total de vuelo del proyectil.

¿Qué sucede si un proyectil tiene una componente en Y positiva?

Si un proyectil tiene una componente en Y positiva, significa que está subiendo. En este caso, la gravedad se toma como negativa para reflejar que la dirección de la gravedad es opuesta al movimiento ascendente del proyectil.

¿Cómo se calcula la velocidad final de un proyectil en caída libre?

La velocidad final de un proyectil en caída libre se calcula usando la fórmula: v = v0 + g * t, donde 'v0' es la velocidad inicial (en este caso 0), 'g' es la aceleración debida a la gravedad, y 't' es el tiempo de vuelo del proyectil.