El caso más general en el lanzamiento de proyectiles es el tiro oblicuo o tiro parabólico.
Cuando lanzamos un cuerpo con una velocidad que forma un ángulo con la horizontal, éste describe una trayectoria parabólica.
En su obra Dialogo sobre los Sistemas del Mundo (1633), Galileo Galilei expone que el movimiento de un proyectil puede considerarse el resultado de componer dos movimientos simultáneos e independientes entre sí: uno, horizontal y uniforme; otro, vertical y uniformemente acelerado.
Si la velocidad de salida es v0 y el ángulo es , tendremos que las componentes de la velocidad inicial son: v0x = v0· cos v0y = v0· sen
Las componentes de cada una de las magnitudes que describen estos movimientos son:
Magnitud Componente x Componente y aceleración ax = 0 ay = -g velocidad vx = v0x vy = v0y - gt posición x = v0xt y = v0yt-(1/2)gt2
Simulación de Jesús Peñas bajo licencia Creative Commons
En el simulador anterior puedes observar los valores que toman las variables en cada instante.
Estos valores se calculan así: Cálculo de la velocidad
Vamos a considerar que en el instante inicial (t = 0) la posición del móvil y su velocidad son:
Por lo general solemos conocer el módulo de la velocidad inicial y el ángulo que forma con la horizontal, por lo que:
La velocidad en cualquier instante, recordando el movimiento rectilíneo, se expresa como:
Dado que la aceleración es la de la gravedad, ay = -g , por lo que la velocidad será:
Cálculo de la posición
El vector de posición en cualquier instante es:
y como ay = - g y agrupando términos, en forma vectorial:
Ecuación de la trayectoria
Podemos encontrar la ecuación de la trayectoria eliminando el tiempo entre las ecuaciones (componentes del vector ):
y, considerando xo = 0, nos queda:
ecuación de segundo grado de la forma y = c + b x - a x2 , que, como sabes, representa la ecuación de una parábola.