4.2 Lanzamiento horizontal

Es un caso particular del lanzamiento de proyectiles que tiene lugar cuando un objeto (sometido a la acción de la gravedad) es lanzado con determinada velocidad inicial v0 en dirección paralela al suelo, es decir que la velocidad inicial solo tiene componente X .

Si suponemos que no hay resistencia del aire, el movimiento es el resultante de la composición de dos movimientos:

  • Uno uniforme según el eje X.
  • Otro uniformemente acelerado según el eje Y.

Las ecuaciones del movimiento son: 

En el eje X En el eje Y
 ax = 0  ay = -g
 vx = v0 = constante  vy = -g·t
 x = x0 + v0·t  y = y0 - 1/2·g·t2

 También podemos expresar las ecuaciones del movimiento en forma vectorial.

Para la velocidad en cualquier instante tenemos:

 

 Y la ecuación de la posición en cualquier instante es:

 

Podremos encontrar la ecuación de la trayectoria eliminando el tiempo entre las ecuaciones (componentes del vector r):

y, considerando xo = 0, nos queda:

que es una ecuación de segundo grado que representa la ecuación de una parábola.

Caso práctico

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 se levanta hasta 90 cm de altura, ¿conseguirá su propósito el jugador?

En la siguiente simulación se lanza un objeto horizontalmente desde una altura de 12 m con una velocidad inicial de 20 m/s.

Captura de pantalla de animación de Jesús Peñas en Educaplus

Utilizando las ecuaciones comprueba que los datos proporcionados por el simulador son correctos.

Comprueba lo aprendido

Pregunta

Un avión que vuela horizontalmente suelta un paquete con ayuda para unos expedicionarios. La trayectoria del paquete que observan los expedicionarios es:

Respuestas

Una recta que forma un ángulo con la vertical

Una rama de parábola

Una recta vertical

Ninguna de las anteriores

Retroalimentación