5.3 Magnitudes de interés

Al analizar el lanzamiento oblicuo de un proyectil, resulta de gran interés conocer las siguientes magnitudes:

  • el tiempo de vuelo, tv.
  • la altura máxima que alcanza, ym,
  • el ángulo de lanzamiento para un alcance horizontal máximo, xm.


Tiempo de vuelo

Si eliges el origen del sistema de referencia tal que xo = 0 e yo = 0, puedes calcular el tiempo que el proyectil permanece en el aire hasta llegar al suelo, que se suele llamar tiempo de vuelo, tv.

Como la trayectoria es simétrica puedes calcular el tiempo necesario para llegar al punto más alto y multiplicarlo por dos.

En este punto la componente vertical de la velocidad se anula, vy = 0, y despejando t queda:


Altura máxima

Como acabas de ver, el tiempo necesario para que el proyectil llegue al punto más alto es v0sen/g y el valor de la altura máxima lo calcularás sustituyendo ese valor en la ecuación de la posición y:

 


Alcance máximo

Como el tiempo de vuelo es el necesario para llegar al suelo, si sustituyes ese tiempo en la ecuación de la posición x obtienes que:

 

El valor máximo de alcance se da cuando sen 2=1, igualdad que se cumple para un ángulo de 45º.

Observa también que la altura máxima se alcanza en el lanzamiento vertical.

 

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Fórmulas en los lanzamientos

No hay que memorizar las fórmulas anteriores, ya que si en una situación dada hay que determinar cualquiera de ellas, se calcula sustituyendo en las ecuaciones generales del movimiento de que se trate.


Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto

Desde el puente

Un chico que se encuentra en un puente golpea una piedra y ésta sale despedida con una velocidad de 6 m/s, formando un ángulo de 30º con la horizontal. Tienes que determinar:

a) la altura máxima que alcanza la piedra, medida desde el puente.

b) la altura del puente (desde el agua), si la piedra tarda 2 s en llegar al agua.

c) la velocidad con que se introduce en el agua.