Tiro parabólico
Introducción
¡Hola!
¡Que bueno es encontrarte nuevamente! Te doy la bienvenida a la clase digital 15 del curso de física 1, te felicito por llegar hasta este punto y te exhorto a que des este último esfuerzo. En el capítulo anterior, estudiamos cómo era el comportamiento de los cuerpos que se mueven a lo largo de un solo eje coordenado, sin embargo, en muchas ocasiones los objetos se mueven en más de un eje, por lo cual es imperativo ver qué sucede en estos casos también. Comenzaremos en este curso, veremos dos de las trayectorias más frecuentes en nuestro día a día y además de ser relativamente sencilla su descripción. En esta clase comenzaremos con la trayectoria parabólica, la cual es la trayectoria que sigue cualquier proyectil. ¿Crees poder decir por qué?
Averigüémoslo, comencemos con nuestra clase.
Desarrollo del tema
Movimiento en dos dimensiones
En los temas anteriores, nos familiarizamos con algunos conceptos de cinemática y aprendimos a describir el movimiento de un cuerpo, cuando este se mueve a lo largo de una dirección o dimensión, pero qué pasa con los objetos que se mueven en más de una dimensión a la vez, esta será la tarea de esta sección, donde veremos cómo describir el movimiento de un objeto que se mueve en dos dimensiones a lo largo de dos de las trayectorias más importantes, pero simples de describir matemáticamente, las cuales son a lo largo una parábola y de una circunferencia.
Tiro Parabólico
Como su nombre lo indica, el tiro parabólico es el movimiento que realiza un cuerpo siguiendo la trayectoria de una parábola. Este tipo de movimiento se da cuando el objeto solamente es acelerado por la gravedad (g). Un objeto que se mueve a lo largo de la parábola, tanto su altura como su desplazamiento horizontal va cambiando, por lo tanto este movimiento se realiza en 2 ejes coordenados. Además el objeto en cada punto de su trayectoria lleva una cierta velocidad, esta velocidad al ser una cantidad vectorial, podemos descomponerla en su componente horizontal y su componente vertical.
Para este tipo de movimientos lo que se hace es analizar el movimiento del objeto en los diferentes ejes. Notemos que para el eje vertical, al estar acelerado por la gravedad, se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (caída libre), sin embargo en el eje horizontal no tenemos ninguna aceleración, por lo que se trata de un movimiento rectilíneo uniforme.
Por lo tanto las ecuaciones que utilizaremos para analizar el movimiento del objeto a lo largo de cada eje son las siguientes
Eje x
Como no hay aceleración, significa que la velocidad del objeto es constante, por lo tanto
Eje y
En este caso si hay aceleración, la de la gravedad, por lo que las ecuaciones que usaremos para la caída libre son
Por las ecuaciones anteriores podemos observar que la variable que conecta a los dos movimientos es el tiempo, ya que el objeto se mueve a la vez a lo largo de ambos ejes coordenados.
Elementos teóricos (saber)
El alumno será capaz de describir el movimiento de proyectiles calculando la altura máxima que alcanzarán, el tiempo que les toma realizar cierto desplazamiento, la velocidad que llevan en cualquier punto de su trayectoria, el alcance horizontal que tendrán. Utilizará un simulador que le permitirá visualizar el movimiento de diversos proyectiles.
Elementos procedimentales (saber hacer)
Por medio de videos el alumno se familiariza con los conceptos teóricos del tema y a través de debates se llega a un entendimiento. El alumno realizará un análisis de diferentes situaciones de su vida diaria que estén relacionadas con los conceptos vistos en las clases, a través de problemas ejemplo y estudios de caso. Por medio de diferentes problemas el alumno se sumergirá en cómo utilizar los conocimientos teóricos en su vida cotidiana y dentro la realización de las prácticas a lo largo del semestre.
Elementos actitudinales (valoración de las consecuencias de ese hacer)
El estudiante deberá tener un sentido de curiosidad por comprender el funcionamiento de lo que lo rodea. Tener una actitud de respeto ante la clase y sus compañeros, para crear un ambiente de conocimiento donde todos sientan la libertad y confianza de participar. Deberá mostrar una actitud pro activa por la investigación de los temas y responsabilidad en la realización de las actividades para ser entregadas en tiempo y forma.
Conclusión
En resumen, el movimiento parabólico es una de las trayectorias más comunes que siguen los objetos debido a que cualquier objeto al ser lanzado al aire, sin contar la resistencia del aire, solamente será afectado por la gravedad de la Tierra, por lo cual se encuentra en muchas situaciones de la vida común como lo puede ser tirar un balón en algún deporte, la trayectoria del agua que sale de una manguera, etc.
Has concluido la clase. ¡Muchas felicidades! Recuerda que estás por terminar este curso, que tu ánimo no decaiga continúa esforzándote. No olvides realizar la tarea asignada y mandarla como corresponde. Te espero en la próxima sesión, ¡hasta pronto!