Definición
Un cuerpo adquiere un movimiento semiparabólico, cuando al lanzarlo horizontalmente desde cierta altura, describe una trayectoria semiparabólico.
Cuando un cuerpo describe un movimiento semiparabólico, en él se están dando dos movimientos simultáneamente: un movimiento horizontal, que es rectilíneo uniforme y uno vertical en el que actúa la gravedad, llamado movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. La resistencia del aire, la rotación de la tierra, etc., no introducen afectaciones apreciables.
Es importante considerar durante todo el recorrido la aceleración debido a que la gravedad permanece constante y que el movimiento solo es de traslación.
Características
Del movimiento semiparabólico, podemos anotar las siguientes características:
- Es necesario recordar nuevamente que es un movimiento compuesto por dos movimientos uno en el eje x (MRU) y otro en el eje y (MUA)
- El movimiento horizontal del objeto es rectilíneo uniforme (M.R.U) ya que en esa dirección la acción de la gravedad es nula y consecuente, la aceleración también.
- En la dirección vertical (eje y) sobre el objeto actúa la fuerza de gravedad que hace que el movimiento sea rectilíneo uniformemente acelerado (M.U.A), 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 movimiento en x es uniforme (no actúa la aceleración), o sea la velocidad horizontal se mantiene constante.
- El tiempo de caída es la variable que relaciona a los 2 movimientos (MU y MUA) tiempo.
Ecuaciones del Movimiento Semiparabólico
- En el eje y (eje vertical)
- podemos calcular la velocidad en el eje y la cual es con un MUA.
- podemos calcular la altura h.
- podemos calcular el tiempo de caída del cuerpo.
b) en el eje x (eje horizontal) podemos calcular la distancia donde va a caer el cuerpo(alcance horizontal) y la cual lo hace con MRU
c) La última ecuación permite calcular la velocidad en cualquier posición de caída del cuerpo
Ejemplos
Ejemplo 1:
Una esfera es lanzada horizontalmente desde una altura de 30m con una velocidad inicial de 80m/s. calcular:
- El tiempo que dura la esfera en el aire.
- El alcance horizontal de la esfera.
- La velocidad con que la esfera llega al suelo.
Solución
Ejemplo 2: Desde la parte superior de un edificio de 4,9 metros de altura se lanza horizontalmente una pelota de básquet y cae al suelo en un punto situado a 7 metros del borde del edificio. Hallar la velocidad de la pelota en el instante en que fue lanzada. Usar g = 9,8 m/s2.
Recordamos que el movimiento parabólico de caída libre es un movimiento compuesto, formado por un MVCL en el eje «y» y un MRU en el eje «x». Antes de aplicar las fórmulas, es necesario verificar que trabajamos en el mismo sistema de unidades y en este ejercicio, efectivamente todos los valores se encuentran en el sistema internacional de unidades.
En el eje «y», podemos aplicar la siguiente fórmula, teniendo en cuenta que la velocidad inicial en el eje «y» es cero, ya que la pelota se lanza horizontalmente.
A continuación, en el eje «x», aplicamos la siguiente fórmula:
La velocidad inicial en el eje «x» es de 7 m/s.
- ¿Cuál es la posición de la piedra luego de medio segundo?
Aplicación del movimiento semiparabólico en la vida cotidiana.
1. En detonar un proyectil
2. El recorrido de una bala disparada
3. El movimiento que describe una pelota en un juego de béisbol
4. En lanzamiento de una flecha
5. El lanzamiento de una piedra al río.
