Ley De Proyectiles

LEY DE PROYECTILES Un proyectil es un objeto sobre el cual la única fuerza que actúa sobre él es la gravedad. Hay una variedad de ejemplos de proyectiles: un objeto que se lanza desde un presipicio es un proyectil; un objeto que se lanza verticalmente hacia arriba es también un proyectil; y un objeto es qué lanzado hacia arriba en ángulo también está un proyectil. Todos estos ejemplos se dan con la condición de que la resistencia del aire se considera insignificante. Un proyectil es cualquier objeto que se proyectara una vez que continúa en el movimiento por su propia inercia y es influenciado solamente por la fuerza hacia abajo de la gravedad. Los tipos de proyectiles que hay son los siguientes:

Por

definición, un proyectil tiene solamente una fuerza que actúa sobre él, esta es la fuerza de gravedad. Si hubiera alguna otra fuerza que actuara sobre un objeto, ese objeto no sería un proyectil. Así, en el diagrama de cuerpo libre para un proyectil, se mostraría una sola fuerza que actúa hacia abajo y la " fuerza de gravedad " (o simplemente de Fgrav). Esto quiere decir que sin importar si un proyectil se está moviendo hacia abajo, hacia arriba, hacia arriba y hacia la derecha, o hacia abajo y hacia la izquierda, el diagrama del libre-cuerpo del proyectil todavía está según lo representado en el diagrama de abajo. Por definición, un proyectil es cualquier objeto sobre el cual la única fuerza sea gravedad.

Si se elige el marco de referencia tal que la dirección y sea vertical y positiva hacia arriba, entonces ay = - g (como en la caída libre unidimensional), y ax = 0 (debido a que se ignora la fricción del aire). Suponiendo que se tienen dos muchachos jugando beisbol, como se muestra en la imagen.

La trayectoria que sigue la pelota (o proyectil) es parabólica, además sale con una velocidad vo. El vector inicial v cambia con el tiempo tanto de magnitud como en dirección. El cambio en el vector es el resultado de la aceleración y negativa. La componente x de la velocidad permanece constante en el tiempo debido a que no hay aceleración a lo largo de la dirección horizontal. Además, la componente y de la velocidad es cero en el punto más alto de la trayectoria.

PRINCIPIO DE INERCIA Todo cuerpo continúa en su estado de reposo (es decir, velocidad nula) o de movimiento uniforme en línea recta a menos que sea forzado a cambiar su estado por fuerzas externas.

Es decir, que a no ser que la partícula experimente un cambio debido a una fuerza externa (véase rozamiento, fricción, impulso, tirón…) ésta seguirá con la velocidad que llevara de forma constante. De esta forma podemos distinguir varios casos: -Caso 1) Si disponemos de una partícula parada al inicio, a no ser que se le empuje (por ejemplo), ésta no se moverá nunca. -Caso 2) Si a un partícula (por ejemplo un patinador sobre el hielo -modelo de un sistema sin rozamiento-) con velocidad inicial distinta de cero, no se le obliga a frenar con fuerzas de fricción o con un tope, ésta conservará la velocidad que llevaba de forma constante por tiempo infinito. -Caso 3) Por último contemplaremos el caso de una partícula (de nuevo podría ser el patinador) que se desplaza a velocidad constante. Ésta viajará siempre en línea recta a no ser que una fuerza externa (por ejemplo, un empujón) la obligue a girar y cambiar su ritmo. Pero, como es obvio, en nuestra naturaleza el caso 2 es muy difícil de concebir, puesto que no disponemos de sistemas sin rozamiento. Para estudiar este fenómeno usamos modelos simulados sobre hielo, que resbalan minimizando el roce con la superficie; o elevaciones bien con aire a presión, bien con electromagnetismo, para eliminar la fricción. Éste último es el caso del ‘Transrapid’, un tren alemán que funciona en Shanghái sobre raíles magnéticos aprovechando la repulsión de polos iguales para elevar el tren y eliminar el posible roce. Así se alcanzan velocidades superiores a las comunes. Y es, además, la base para el proyecto del tren que unirá Londres con Nueva York en 54 minutos a través de un túnel transoceánico.