Movimiento parabólico

Movimiento parabólico
¿Por qué una bala de cañón no desciende verticalmente, sino curvilíneamente? ¿Por qué una jabalina lanzada dibuja un suntuoso arco antes de clavarse en el suelo? Independientemente de la naturaleza del proyectil, el arco que se dibuja en el aire es precisamente una parábola. La razón es, por supuesto, la gravedad, la única fuerza que afecta a su movimiento (despreciando la resistencia del aire) después de ser proyectado. Sin embargo, lo que nos preguntamos esencialmente es: ¿por qué la gravedad le obliga a trazar una parábola? Kepler sabía que los planetas orbitaban alrededor del Sol en una elipse, pero no sabía por qué lo hacían. En esa misma línea, ¿por qué un proyectil no traza otra forma que no sea una parábola?

Movimiento parabólico

Por supuesto, esto no es cierto cuando un proyectil se proyecta perpendicularmente a la superficie de la Tierra. Para observar una trayectoria parabólica, debemos proyectarlo con cierto ángulo respecto a la superficie. Aunque ninguna fuerza horizontal afecta a un proyectil tras su lanzamiento, es la fuerza horizontal inicial la que hace posible el glorioso viaje. ¿Cómo podría una jabalina recorrer una distancia horizontal si no estuviera provista de una fuerza horizontal?

En el siglo XVII, la humanidad aún no había construido un cohete y los telescopios más potentes no podían mirar más allá de Saturno. A pesar de estas limitaciones, ¿cómo pudo Newton, secuestrado en una diminuta habitación de Inglaterra, descubrir que los planetas orbitan alrededor del Sol y no -como creían (o más bien esperaban) los filósofos más eminentes de la época- en círculo, sino en elipse? Las matemáticas, por supuesto.

Newton demostró la afirmación de Kepler al descubrir una relación entre la distancia entre la Tierra y el Sol, y el ángulo que abarca mientras gira alrededor de él. Descubrió que era exactamente la misma relación que describe un punto que traza una elipse. Sin embargo, su evaluación se basaba en su recién propuesta ley de la gravedad. Si su ley no fuera cierta, su prueba también se desmoronaría. Ahora sabemos que lo que propuso era cierto; Newton nunca explicó qué es la gravedad, pero sí que explicó maravillosamente cómo funciona.

Del mismo modo, para determinar qué curva traza un proyectil, debemos encontrar una ecuación que describa su movimiento y la curva que le corresponde.

El proyectil se proyecta con una velocidad inicial ‘v’ con un ángulo ‘Φ’ respecto a la superficie. La distancia que recorre el proyectil horizontalmente (en el eje X) viene dada por x = vtcosΦ (v=x/t). Sin embargo, la distancia que recorre verticalmente (en el eje Y) viene dada por y = vtsinΦ – (½)gt². Esto se debe a que, verticalmente, el proyectil experimenta una fuerza y, por tanto, una aceleración, a saber, la aceleración debida a la gravedad, denotada por «g».

Como esta aceleración es constante, podemos utilizar la ecuación cinemática s = ut + (½)at² para calcular la distancia «y». Aquí, ‘u’ es la velocidad inicial, que en este caso es vsinΦ y ‘a’ es la aceleración constante, que en este caso es ‘-g’, debido a nuestra convención seleccionada. Por tanto, la distancia vertical y = vtsinΦ – (½)gt².

Para encontrar ‘y’ en términos de ‘x’, o para obtener una ecuación que describa la relación entre ‘y’ y ‘x’, resolvemos para ‘t’ en la primera ecuación y sustituimos su valor en ‘y’.

Sustituimos el valor de t en:

¿Cómo se calcula el movimiento parabólico?

Estas son las últimas expresiones para calcular los valores cinemáticos del movimiento parabólico o de la línea oblicua:

Posición (m) Eje horizontal. x = vx t = v 0 – cos α – t. Eje vertical.
Velocidad (m / s) Eje horizontal. vx = v 0 x = v 0 – cos α eje vertical.
Aceleración (m / stwo) Eje horizontal. eje = 0. Eje vertical.

 

¿Qué significa el estudio de la tracción parabólica en la vida cotidiana?

Un determinado tiro parabólico es muy común en la vida cotidiana, por ejemplo cuando un portero lanza un balón, el baloncesto es lanzado hacia la canasta y la trayectoria de un balón de fútbol americano, como ves, ocurre a menudo. en los deportes.

¿Qué significa el movimiento parabólico?

Movimiento parabólico Este movimiento se atribuía casi exclusivamente al movimiento de un proyectil. Sin embargo, hay un gran número de casos en los que la compresión y aplicación de este movimiento ha facilitado enormemente el análisis de los fenómenos físicos en los que está presente.

 

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