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I.E.D. TECNICO AGROINDUSTRIAL DE MINCA Sierra Nevada de Santa Marta

Área: Profesor:

Ciencias Naturales Ing. Weymer Sierra Ibarra

Estudiante:

Asignatura: Grado:

Guía No.____

Física Décimo

Fecha:

Tema: MOVIMIENTO DE UN PROYECTIL - PARABOLICO Logros: 

Explica y aplica ecuaciones que permitan analizar movimientos de trayectoria parabólica.

MOVIMIENTO PARABOLICO Un proyectil es un objeto sobre el cual la única fuerza que actúa sobre él es la gravedad. Hay una variedad de ejemplos de proyectiles: un objeto que se lanza desde un precipicio es un proyectil; un objeto que se lanza verticalmente hacia arriba es también un proyectil; y un objeto es qué lanzado hacia arriba en ángulo también está un proyectil. Todos estos ejemplos se dan con la condición de que la resistencia del aire se considera insignificante. Un proyectil es cualquier objeto que se proyectará una vez que continúa en el movimiento por su propia inercia y es influenciado solamente por la fuerza hacia abajo de la gravedad. Los tipos de proyectiles que hay son los siguientes:

Por definición, un proyectil tiene solamente una fuerza que actúa sobre él, esta es la fuerza de gravedad. Si hubiera alguna otra fuerza que actuara sobre un objeto, ese objeto no sería un proyectil. Así, en el diagrama de cuerpo libre para un proyectil, se mostraría una sola fuerza que

actúa hacia abajo y la " fuerza de gravedad " (o simplemente de Fgrav). Esto quiere decir que sin importar si un proyectil se está moviendo hacia abajo, hacia arriba, hacia arriba y hacia la derecha, o hacia abajo y hacia la izquierda, el diagrama del libre-cuerpo del proyectil todavía está según lo representado en el diagrama de abajo. Por definición, un proyectil es cualquier objeto sobre el cual la única fuerza sea gravedad.

Si se elige el marco de referencia tal que la dirección y sea vertical y positiva hacia arriba, entonces ay = - g (como en la caída libre unidimensional), y ax = 0 (debido a que se ignora la fricción del aire). Suponiendo que se tienen dos muchachos jugando beisbol, como se muestra en la imagen.

La trayectoria que sigue la pelota (o proyectil) es parabólica, además sale con una velocidad vo. El vector inicial v cambia con el tiempo tanto de magnitud como en dirección. El cambio en el vector es el resultado de la aceleración y negativa. La componente x de la velocidad permanece constante en el tiempo debido a que no hay aceleración a lo largo de la dirección horizontal. Además, la componente y de la velocidad es cero en el punto más alto de la trayectoria. Ecuaciones del movimiento parabólico: Si un proyectil es lanzado con una velocidad v0, formando un ángulo ∅ con la horizontal, esta velocidad se descompone en las direcciones horizontal y vertical así:

đ?‘Ł0đ?‘Ľ = đ?‘Ł0 đ?‘?đ?‘œđ?‘ âˆ… đ?‘Ł0đ?‘Ś = đ?‘Ł0 đ?‘ đ?‘’đ?‘›âˆ… Dado que no hay aceleraciĂłn horizontal y la gravedad actĂşa en la direcciĂłn y negativa, el componente x de la velocidad es constante y el componente y varĂ­a con el tiempo. đ?‘Łđ?‘Ľ = đ?‘Ł0 đ?‘?đ?‘œđ?‘ âˆ… đ?‘Łđ?‘Ś = (đ?‘Ł0 đ?‘ đ?‘’đ?‘›âˆ…) − đ?‘”đ?‘Ą

Altura mĂĄxima que alcanza un proyectil:

Tiempo de vuelo del proyectil: El tiempo que dura el proyectil en el aire es el doble del que dura subiendo.

đ?‘Śđ?‘šđ?‘Žđ?‘Ľ =

đ?‘Ąđ?‘  =

đ?‘Ł0 2 đ?‘ đ?‘’đ?‘›2 ∅ 2đ?‘” đ?‘Ł0 đ?‘ đ?‘’đ?‘›âˆ… đ?‘”

đ?‘Ąđ?‘Ł = 2đ?‘Ąđ?‘ 

Alcance horizontal del proyectil:

đ?‘Ľđ?‘šđ?‘Žđ?‘Ľ =

2đ?‘Ł0 đ?‘?đ?‘œđ?‘ âˆ…đ?‘ đ?‘’đ?‘›âˆ… đ?‘”

ANALIZA CON TUS COMPAÑEROS 1. ¿Puede un proyectil viajar en un arco circular en lugar de uno parabólico? Explique 2. ¿QuÊ significado tienen las velocidades negativas sobre el eje y? 3. ¿QuÊ significado tienen los valores negativos de y? ACTIVIDAD INDIVIDUAL 1. Un caùón dispara un proyectil con una velocidad de 480m/s y un ångulo de inclinación 420 sobre la horizontal. Calcula: a. La altura måxima que alcanza el proyectil b. El tiempo que dura el proyectil en el aire c. Alcance horizontal del proyectil 2. Una bateadora golpea la pelota con un ångulo de 280 y le proporciona una velocidad de 36m/s. a. ¿Cuånto tarda la pelota en llegar al suelo? b. ¿A quÊ distancia de la bateadora cae la pelota? 3. Un jugador del tejo lanza el hierro con un ångulo de 380 y cae en un punto situado a 24m del lanzador. ¿QuÊ velocidad inicial le proporcionó al tejo?

4. ¿Con qué ángulo debe ser lanzado un objeto para que alcance máximo sea igual a la altura que alcanza el proyectil? 5. Calcula el ángulo con el cual debe ser lanzado un proyectil para que el alcance sea máximo. 6. Un balón de futbol que se patea a un ángulo de 460 con la horizontal, recorre una distancia horizontal de 30m antes de chocar contra el suelo. Encuentra: a. La rapidez inicial del balón b. El tiempo que permanece en el aire c. La altura máxima que alcanza 7. Durante la Primera Guerra Mundial, los alemanes tenían un cañón llamado Big Bertha que se usó para bombardear a París. La bala tenía una rapidez inicial de 1700m/s (aproximadamente 5 veces la rapidez del sonido) a una inclinación inicial de 55 0 de la horizontal. Para dar en el blanco, se hicieron algunos ajustes para considerar la resistencia del aire y otros efectos. Si se ignoran estos efectos, a. ¿Cuán lejos pegó la bomba? b. ¿Cuánto tiempo estuvo en el aire? 8. Un atleta de salto largo deja el piso a un ángulo de 250 respecto a la horizontal y a una velocidad de 12 m/s. Calcula: a. Alcance horizontal b. Altura máxima alcanzada c. Tiempo que estuvo en el aire

ACTIVIDAD APOYADO DE TICs Con la orientación del profesor interactúa con un software educativo que permita la simulación de movimiento parabólico y semi parabólico. Toma apuntes de la experiencia y presenta un informe escrito la próxima clase.

BIBLIOGRAFIA:   

WILSON, Jerry. Física Segunda edición. Prentice Hall 1996. Galaxia Física 10. Voluntad 1998. FISICA 10. Movimiento, fuerzas, energía, fluidos y termodinámica. Santillana

WEBGRAFIA: 

http://www.her.itesm.mx/academia/profesional/cursos/fisica_2000/Fisica1/Física/ftema4 _mp.html


GUIA MOVIMIENTO PARABOLICO