5.1 Lanzamiento horizontal
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Un caso particular de lanzamiento de proyectiles es el que se produce cuando la velocidad inicial vo sólo tiene componente en el eje X:
La velocidad en cualquier instante, dado que la aceleración es la de la gravedad, ay = -g , será:
En este caso la ecuación de la posición es:
y, considerando x0 = 0, queda:
que es la ecuación de segundo grado que representa la ecuación de una parábola.
Ejemplo o ejercicio resuelto
Un partido de tenis
Un jugador de tenis situado a 12 m de la red, pretende hacer un tanto de saque (ace), para lo cual la bola tiene que botar a 6,4 m de la red, en campo contrario. Golpea la pelota a 2,30 m de altura, en dirección horizontal, con una velocidad de 108 km/h. Si la red sube 90 cm de altura, ¿conseguirá su propósito el jugador?
Actividad de Lectura
Misión imposible
Puedes repasar qué se entiende por lanzamiento horizontal (tradicionalmente, "tiro horizontal") en la simulación siguiente. En el apartado EXPERIENCIAS puedes poner una altura de 60 m y velocidades iniciales sucesivas de 6, 10, 12, 14, 16 y 20 m/s para comprobar que en todos los casos el tiempo empleado en la caída es el mismo.
Por último, podrás demostrar los conocimientos adquiridos resolviendo la MISIÓN IMPOSIBLE.
Ejemplo o ejercicio resuelto
Soltando lastre
Un avión que vuela horizontalmente suelta un paquete con ayuda para unos expedicionarios. ¿Cómo es la trayectoria del paquete que observan los expedicionarios?
Pre-conocimiento
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El cañón de Newton
En la mayor parte de los lanzamientos horizontales podemos considerar el suelo plano. Si lanzamos el proyectil con una velocidad mayor, deberemos tener en cuenta que la Tierra es esférica. Comunicando al proyectil la rapidez suficiente, podemos hacer coincidir la trayectoria curva del proyectil con la curva de la superficie terrestre. Es decir, el proyectil no llegará a tocar el suelo y se encontrará en órbita alrededor de la Tierra.
En la simulación del cañón de Newton puedes lanzar una bala desde un cañón con velocidades crecientes y observar cómo se pone en órbita.
Todos los satélites que orbitan la Tierra son proyectiles que están cayendo con la aceleración de la gravedad, pero que tienen la rapidez suficiente para no tocar la superficie terrestre.