Movimiento parabólico de caída libre (MPCL)
Apellido y Nombres: ____________________________________________ Quinto año “ ” Fecha: 09/06/2016
Actividad Inicial
EL MOVIMIENTO PARABÓLICO
Un caso especial de movimiento tanto en la física clásica como en la biomecánica deportiva es el movimiento parabólico. Este tipo de movimiento se produce cuando un cuerpo es lanzado al aire, de manera que sobre él sólo influyen dos factores para modificar su trayectoria: la fuerza de la gravedad y la resistencia del viento. La fuerza de la gravedad es un vector perpendicular a la superficie terrestre y en sentido hacia el centro de la misma. La magnitud de la aceleración de esta fuerza es de 9.8 m/s2.
En el movimiento parabólico se produce una combinación de movimiento uniforme y de movimiento uniformemente acelerado o retardado. Así, en el plano horizontal, el movimiento es uniforme, aplicándose para ello las fórmulas pertinentes, anteriormente anotadas. En el plano vertical, el movimiento es uniformemente variado. Hacia arriba es un movimiento uniformemente retardado y hacia abajo, uniformemente acelerado. Para los cálculos en este plano se usan las fórmulas pertinentes anteriormente anotadas.
A causa de la fuerza de la gravedad, el movimiento de un cuerpo que es lanzado al aire, sigue una trayectoria parabólica, pues la atracción de la gravedad implica una variable exponencial, que produce trayectorias parabólicas. Si la atracción de la tierra no existiera, al lanzar un cuerpo al espacio, éste seguiría una trayectoria rectilínea.
En el estudio de los movimientos parabólicos existen tres casos:
1. Cuando el punto de partida está al mismo nivel horizontal de aterrizaje.
2. Cuando el punto de partida está más alto que el nivel horizontal de aterrizaje.
3. Cuando el punto de partida está más bajo que nivel horizontal de aterrizaje.
Responda:
¿Qué factores influyen en el movimiento parabólico?
¿Cuál es la dirección, sentido y módulo de la aceleración?
¿Por qué el movimiento parabólico es la combinación del MRU y MRUV?
Dibujar las gráficas de los tres casos de estudio de los movimientos parabólicos.
http://viref.udea.edu.co/contenido/publicaciones/expo2009/biomecanica_2009.pdf
MOVIMIENTO PARABÓLICO DE CAÍDA LIBRE
Es aquel movimiento que resulta de la combinación de dos movimientos simples.
PRIMER CASO
Cuando se combinan dos M.R.U. La trayectoria resultante es una línea recta.
Rapidez de la lancha :_____________
Rapidez del río :_____________
SEGUNDO CASO
La combinación de dos movimientos diferentes (MRU + MRUV) la trayectoria resultante es una parábola.
PRINCIPIO DE INDEPENDENCIA DE LOS MOVIMIENTOS.
Si un cuerpo tiene movimiento compuesto, cada uno de los movimientos se cumple como si los demás no existieran.
Ejemplo 1
Ejemplo 2
MOVIMIENTO DE PROYECTILES (MOVIMIENTO PARABÓLICO) Es aquel movimiento que está compuesto por:
Un movimiento _____________, considerado ___________
Un movimiento _____________, considerado ___________
La trayectoria descrita es una _________________.
Entonces:
Movimiento parabolico MRU MRUV
OBSERVACIÓN
1. En la siguiente configuración, resulta que
V V i
xˆ V j
yˆ
2. En un movimiento parabólico se comprueba que el máximo alcance horizontal se presenta cuando el ángulo de disparo es de 45º.
3. Se realiza dos movimientos con la misma velocidad (V0) pero con ángulos
y complementarios ( 90 ), se comprueba que dichos alcances horizontales son iguales.g
GUÍA ADE APRENDIZAJE
4. Podemos determinar si conocemos la relación entre h, a y b.
Ejemplo de aplicación 1
Un proyectil es lanzado con una velocidad V40iˆ30 jˆ, chocando contra la pared cuando alcanza su altura máxima. Describir que ocurre con la velocidad para intervalos de 1s.
g10ms2
.
Ejemplo de aplicación 2
Se dispara horizontalmente una esfera en la forma indicada. Describir que ocurre con las velocidades en intervalos de 1 s.
ECUACIONES DEL MOVIMIENTO PARABÓLICO DE CAÍDA LIBRE
Para el Movimiento horizontal
H H
d V t
Para el Movimiento Vertical Fórmulas auxiliares
f 0
2 2
f 0
2 0
0 f
V V gt
V V 2gh
h V t 1 gt 2 V V h
t 2
0
s b
2 0 max.
2 0
t t V g h V
2g V Sen 2
R g
ACTIVIDAD 02
1. El cuerpo "A" fue lanzado horizontalmente con una rapidez "V". ¿Con qué rapidez se debe lanzar horizontalmente un cuerpo "B" para que tenga el mismo avance horizontal que "A" al llegar a tierra?
2. La partícula se arroja horizontalmente en "A" con 20 m/s y cae a 20 m de la base del plano inclinado. Halle "H", en metros. (g=10 m/s2).
3. Un dardo es lanzado de "A" y se incrusta en "B" perpendicularmente a la pared inclinada. Calcular el tiempo que viaja el proyectil, si su rapidez de lanzamiento es Vo=10 m/s. (g=10 m/s2).
4. Por la cañería, sale agua que debe caer al tanque que tiene un ancho de 3 m. Hallar la mínima y máxima velocidad con la que debe salir el agua parar que ésta caiga dentro del tanque. (g=10 m/s2).
5. Un proyectil es lanzado horizontalmente con Vo=5 m/s. Determine la distancia BC. (g=10 m/s2).
6. En la figura mostrada, determine la rapidez con la que se arroja la pelota en (A) para lograr encestar en (B). (g=10 m/s2).
g
V
h
a b
b1 a1 Tanh
g
g g
VH
VH h
VH
dH
R Hmax
r g
VF
Vi
A B
h V h
20m 20m/s
H
g
45°
