Lección 4: Movimiento Parabólico

          

Mi nombre es: Cecilio Farraguth y soy el presentador  

                                                

¡Hola!, Bienvenidos  espero que  se encuentren preparados para uno de los mejores placeres de la vida  Aprender, vamos con ánimo y determinación para ampliar nuestros conocimientos, muchas veces el camino para aprender tendremos tropiezos pero no debemos rendirnos, en esta lección vamos a aclarar sus dudas sobre el tema de una manera mas simple y precisa. 

Objetivo: El objetivo principal de esta clase es desarrollar una comprensión de los principios físicos fundamentales del movimiento parabólico, las características que posee la caída libre y el lanzamiento vertical. 

 

Clase # 1
¿COMO  SE ORIGINO EL MOVIMIENTO PARABÓLICO?

El hombre conocía las trayectorias parabólicas aunque no las denominaba así y desde el principio de los tiempos ya experimentaba con tiros parabólicos, El movimiento parabólico fue muy estudiado desde la antigüedad, por lo que se le encuentra en los libros más antiguos de balística con el objetivo de aumentar la precisión en el tiro de un proyectil.

Aristóteles

En lo concerniente al movimiento de los proyectiles cerca de la superficie terrestre, Aristóteles (384 a.c. en Estagira, Macedonia – 322 a.c. en Calcis Eubea, Grecia) sostenía que “una piedra permanece en reposo o se mueve en línea recta hacia el centro de la tierra a menos que se vea sometida a una fuerza exterior”

Galileo Galilei

Pero fue sólo hasta cuando Galileo Galilei (15 de Febrero 1564 in Pisa - 8 de Enero de 1642 in Arcetri, cerca a Florencia) explicó las leyes que rigen los movimientos, que se fundaron las bases de su conocimiento.

El movimiento parabólico observado en la Figura lo analizó Galileo como una superposición de dos componentes: Una era la tendencia natural de los cuerpos a mantener su velocidad (Ley de inercia) y por lo tanto el cuerpo mantenía su desplazamiento horizontal después de abandonar el borde de la mesa y la otra componente era la caída libre.

Ambos movimientos se superponen simultáneamente y dan origen al movimiento parabólico (la curva que describe la primera pelota es una parábola). Convirtiéndose así Galileo en el primer hombre en describir la trayectoria de un cuerpo en caída libre en dos dimensiones.

A partir de estos análisis se establece lo que hoy se denomina " Principio de Superposición“ o “Principio de independencia de movimientos”; es decir, un movimiento se puede considerar formado por otros dos (o más) que actúan simultáneamente pero que para efectos de estudio, puede suponerse que primero ocurre uno, y luego (aunque durante el mismo tiempo), el otro.

Por esta razón, la parábola que describe un objeto lanzado al aire se puede estudiar como la combinación de un movimiento uniforme rectilíneo horizontal a la altura de la salida y otro vertical uniformemente acelerado.

Galileo explicó las leyes que rigen los movimientos no se ponen las bases de su conocimiento. Este conocimiento fue el que permitió poner una nave, lanzada desde la Tierra, en órbita con Marte, que no ha parado de moverse y el que permite predecir dónde estará mañana un objeto sabiendo donde está hoy.

Observación: Usualmente las personas suelen confundir el movimiento parabólico con el movimiento Semiparabolico, En la siguiente diapositiva veremos algunas diferencias.

                 

Diferencia entre el movimiento parabolico y semiparabolico 

Clase#2
¿QUE ES EL MOVIMIENTO PARABÓLICO O PROYECTIL?

El movimiento parabólico también conocido como movimiento proyectil para definir la trayectoria de una bala de cañón. Es el movimiento de una partícula o cuerpo rígido la trayectoria del cual describe una parábola. Observa la trayectoria de la partícula en la (Fig.1), esto sucede porque es un movimiento combinado por dos simples movimientos:

•  Un Movimiento Rectilíneo Uniforme horizontal  (MRU) de velocidad  Vx constante.
•  Un Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA) con velocidad inicial  V_0y

Fuente:Universidad Politécnica de Madrid (Fig.1)

 En  otras palabras podemos decir que pueden tratados como una composición de dos movimientos rectilíneos: uno horizontal con velocidad constante  (MRU) y otro vertical con aceleración constante (MRUA).En el siguiente video podran observar como llevar a cabo un ejercicio del movimiento parabólico. 

¿QUE ES UN MOVIMIENTO SEMIPARABÓLICO?

En un movimiento semiparabólico, cuando un objeto es lanzado con cierta inclinación respecto a la horizontal y bajo la acción solamente de la fuerza gravitatoria su trayectoria se mantiene en el plano vertical y es parabólico. La resistencia del aire, la rotación de la tierra, etc., Es importante considerar durante todo el recorrido la aceleración debido a que la gravedad permanece constante y que el movimiento solo es de traslación.          

• El movimiento horizontal del objeto es rectilíneo y uniforme ya que en esa dirección la acción de la gravedad es nula y consecuente, la aceleración también.
•  En la dirección vertical sobre el objeto actúa la fuerza de gravedad que hace que el movimiento sea rectilíneo uniformemente acelerado, con la aceleración constante
•  Los cuerpos se lanzan horizontalmente desde cierta altura y con una velocidad inicial (Vi)
•  El movimiento en "x" es independiente del movimiento en y.
• El tiempo de caída es variable que relaciona a los dos movimientos (MU y MUA)

Observación: algunas situaciones donde podemos encontrar estos movimientos

• cuando un jugador de baloncesto lanza la bola para encestar desde una distancia determinada se produce un movimiento parabólico en la caída del balón.
• Igual en un partido de fútbol un pase a larga distancia, al caer el balón se produce un movimiento parabólico 
• Cuando tumbas un vaso de agua desde una mesa al suelo
• Cuando dejas caer un balón de la mesa al suelo.

Clase # 3
Características de Caída libre y Tiro Vertical  en Código Qr

Ejemplo de como resolver algunos ejercicios 

                                    

Actividades

 Proceso  de Entrega : Todo los trabajos, ejercicios y laboratorios asignados se van a entregar por la plataforma de Classroom con la fecha correspondiente, de la misma manera los trabajos y asignaciones serán enviadas por esta plataforma,  en caso de que el estudiante tenga algún inconveniente o dificultad hacermelo saber. 

Simulador: Phet Simulator Movimiento parabolico 

 

                                            Bibliografía 

•  Cinemática. (s. f.). Cinemática. http://www2.montes.upm.es/dptos/digfa/cfisica/cinematica/cinematica2.htm
• Historia. (s. f.). Tiro-parabólico. https://erzl215.wixsite.com/tiro parabolico/news#:%7E:text=HISTORIA%
• Movimiento semiparabólico - Física. (s. f.). Mov. semiparabólico. https://sites.google.com/site/fisicafem/mecanica/movimiento-en-dos-dimensiones/movimiento-semiparabolico
• Caída libre y tiro vertical. (2013, 19 junio). Bienvenidos a Descubrirlaquimica. https://descubrirlaquimica.wordpress.com/descubrirlafisica/cinematica/caida-libre-y-tiro-vertical/#:%7E:text=La%20ca%C3%ADda%20libre%20es%20el,la%20aceleraci%C3%B3n%20de%20la%20gravedad.&text=El%20tiro%20vertical%20es%20un,de%20los%20cuerpos%20u%20objetos