Aprendiendo más en: Física

Mi nombre ya se lo saben, así que hoy hablare, como siempre, de algo nuevo para aprender más.

Hoy: Tiro parabólico 

Bien, hoy como todos los días, aprenderemos algo nuevo, tiro parabólico.

El termino parabólico viene de la palabra parábola, del griego παραβολη (parabolé, comparación) aunque en mates, digamos, es diferente. En física y mate y nos referimos a parábola como una curva similar a una ⋃

Una vez teniendo en mente lo que es una parábola, ahora imaginemos una parábola al revés, (⋂) pues bien esta será la forma que tendrá nuestra parábola. En términos generales, el tiro parabólico es un movimiento en el cual el objeto se desplaza tanto en el eje "x" como el eje "y". Es decir, en un movimiento de 2 dimensiones. Para el eje "x" utilizamos MRU (Movimiento rectilíneo uniforme), para el eje "y" utilizamos "tiro vertical", esto como pueden notar, ya lo vimos anteriormente en un blog.

Tratemos de no estresarnos por símbolos o cosas que no conocemos, pues ahora lo más importante es nuestra imaginación. Para esto imaginemos que somos Messi, Cr7, o cualquiera que sea tu jugar favorito de futbol, y que, tras patear una pelota de futbol, logramos hacer un tiro parabólico. Nuestras flechitas, los vectores (⇀), son los que nos indican hacia dónde va la velocidad de nuestro balón, y las flechitas rojas son la dirección que llevará la pelota.  

Bien, vemos aquí que la primera flechita roja indica el punto de partida de nuestra pelota, marcando la velocidad inicial, es decir, lo veloz que es la pelota cuando la vemos moverse desde un punto hacia otro, utilizamos el tiempo para contar que tan veloz fue.

Vemos, a su vez, que poco a poco la pelota va subiendo más y más y más hasta que llega a la flecha naranja. Esta parte es lo más alto que puede subir la pelota, y una vez que llega aquí, poco a poco empieza a bajar, pero manteniendo la misma velocidad hacia el frente.

Bien, espero que con esto haya quedado mas claro el concepto de lo que es un tiro parabólico, pues en resumen, es el movimiento de algo que sube hasta un punto y baja formando una ⋂, y a partir de aquí, quiero que presten mucha atención, pues nos iremos a la parte en donde hablamos de las cosas con números, pero no te preocupes si no lo entiendes a la primera, trata de disfrutarlo y aprender de esto.

Bien, a continuación planteare un ejemplo de un problema de tiro parabólico:

Una pelota es lanzada con un ángulo de 45º (Angulo en el cual se alcanza el mayor alcance horizontal, representado como 𝜽 en la imagen superior sobre el tiro parabólico) y con una velocidad de 20√2 m/s CTE (Constante). Determine la altura máxima y alcance máximo horizontal.

Para esto utilizaremos un triangulo rectángulo cuyos catetos son proporcionales a su hipotenusa, representando nuestro valor 20 como ✖ y distribuyéndolo a cada uno de los catetos, esto con el fin de descomponer la velocidad inicial a Movimiento Rectilíneo Uniforme (Eje x) y Tiro vertical (Eje y)

Tras esto y teniendo los datos ya organizados podemos  obtener el tiempo en alcanzar la altura mas alta, la anterior flechita naranja, gracias al tiro vertical. Esto nos sirve de guía debido a que esa parte de la velocidad nos puede ayudar a medir cuanto tiempo se tardo en llegar la pelota a su punto más alto, esto expresado con la siguiente ecuación

V¡= 20m/s                                             t = V🇫- V¡

V🇫=0                                                              g

g= -10m/s²

h=a

t=b

Donde: 

V¡ es la velocidad inicial, el momento en donde se empieza a mover la pelota

V🇫 es la velocidad final, que tan veloz es algo cuando llega a un punto final marcado, en ese caso, al la pelota caer, pierde su velocidad y llega a 0

g es la aceleración gravitacional, la velocidad con la que caen los objetos dependiendo de cuanto pesen 

Tras la sustitución de datos obtenemos lo siguiente:

t = 0 - 20 = 2 segundos

       -10

Gracias a esto, sabemos que la pelota iba a 2 m/s y con este dato podemos calcular la altura máxima con la siguiente formula 

V¡= 20 m/s                                  h= v¡ t+ gt²

g=-10 m/s²                                                 2

h=x

t= 2 s

Esta formula se da debido a que al momento de que la pelota se mueve desde su punto inicial, va a avanzar más y más, pero va a llegar un punto en el que deje de subir porque la gravedad la va a estar jalando hacia abajo, aun así, la gravedad siempre va a ser nuestra enemiga, así que desde el inicio de nuestro recorrido va a estar jalando, y siempre va a haber 2 recorridos, cuando sube hasta arriba y cuando llega hasta abajo

Sustituyendo todo nos quedaría de la siguiente forma:

                                                  h= (20)(2)+(-10)(2)² = 20m

                                                                          2

Y ya para acabar tenemos el MRU, un movimiento que solamente es recto y se da por la siguiente formula

v¡=20 m/s

d= x

t= 4s (Porque tenemos el camino de arriba y el de abajo)

                                               d=vt

                                               d=(20)(4)

                                               d=80m

Dando por finalizado el problema y terminando lo que es tiro parabólico. Este tema nos puede ayudar para saber muchas cosas y simplemente el entender como funcionan las cosas y todo el mundo es increíble. Por hoy damos terminado este tema, muchas gracias por leer, nos vemos en otro dio para aprender mas.