Tiro Oblicuo

CONCEPTOS BÁSICOS

Es el movimiento de una partícula llamada proyectil, que describe como trayectoria una PARÁBOLA en el aire, cuando se impulsa con una velocidad inicial a un ángulo de elevación.

Los tiros oblicuos son el caso más común de movimiento en dos dimensiones, y combina dos tipos de movimiento en uno solo:

• El movimiento HORIZONTAL del tipo oblicuo es un Movimiento Rectilineo Uniforme (MRU), ya que avanza espacios iguales en tiempos iguales.

• El movimiento VERTICAL del tiro oblicuo es un Movimiento Rectilineo Uniformemente Acelerado (MRUA), debido a la presencia de la aceleración gravitacional, formando una trayectoria de subida y otra de bajada.

FORMACIÓN DE LA TRAYECTORIA PARABÓLICA

Sin gravedad, el proyectil seguiría una trayectoria rectilínea. Sin embargo, a causa de la gravedad, cae por debajo de esta línea la misma distancia vertical que caería si se le soltara desde el reposo.

NOTA: En el estudio de los tiros parabólicos se considera el lanzamiento del objeto sin la resistencia del aire (como si fuera en el vacío). Aunque éste es un factor muy importante que afecta la trayectoria real de vuelo, se complicaría demasiado el análisis de su movimiento para efectos prácticos (su estudio corresponde a la balística física).

ELEMENTOS NOTABLES DEL TIRO PARABÓLICO

V_o = Velocidad inicial de la partícula

θ = ángulo de elevación

W o(X_máx) = Rango o alcance horizontal

H (Y_máx) = Altura máxima de elevación

t_t = Tiempo de vuelo

t_m = Tiempo medio para llegar al punto más alto (vértice)

CARACTERÍSTICAS

• La velocidad inicial (V_o) se la puede indicar en sus componentes vertical (V_oy) y horizontal (V_ox).

• La velocidad horizontal (V_x) es constante para todo el recorrido, y en el punto más alto (vértice) toda la velocidad de la partícula equivale a su velocidad horizontal: V_o = V_ox ; V_oy = 0

Si el punto de llegada está al mismo nivel de altura que el de partida, entonces:

• • Los ángulos de elevación y de llegada son iguales. La rapidez inicial (V_o) es igual a la rapidez final (V_f).

• El tiempo de subida t_m es igual al de bajada.

Todo esto debido a que:

La parábola formada es simétrica respecto al eje vertical de su altura máxima (h).

Si dos tiros parabólicos tienen las mismas velocidades iniciales, pero sus ángulos de elevación son complementarios (ambos ángulos suman 90º), entonces sus alcances horizontales son iguales.

El alcance horizontal máximo se obtiene cuando el ángulo de elevación es θ = 45º.

CASO ESPECIAL

Cuando un objeto se lo impulsa horizontalmente, a la vez que se lo deja en caída libre, se forma un TIRO SEMIPARABÓLICO, el cual es la mitad de un tiro parabólico completo, y su estudio es semejante al anterior.

FÓRMULAS DE LOS TIROS PARABÓLICOS

Cuando se resuelva un caso de tiros parabólicos, se recomienda dividir los movimientos en horizontales y verticales, aplicando en cada uno las diferentes fórmulas del Movimiento Uniforme (MUC) y Movimiento Acelerado (MUA), respectivamente.

MOVIMIENTOS

HORIZONTAL (MRU):

VERTICAL (MRUA):

ELEMENTOS NOTABLES

ECUACIÓN CARTESIANA

NOTA: Este fórmula posee la forma y² = -ax² + bx, que representa una gráfica en el plano cartesiano de la trayectoria teórica del tiro en unidades de longitud. El signo (-) indica que la parábola se abre hacia bajo (como es obvio), ya que todos los tiros parabólicos tienen esa forma. El valor de g = + 9.8 m/s², si es en MKS. El ángulo θ no puede ser 90º o múltiplo impar del mismo.

NOTA: Aprende más sobre el tiro parabólico en los siguientes videos. Click Aquí.

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