Acerca de este experimento
Lanza una pelota con cualquier ángulo y velocidad y observa la parábola que describe. La simulación descompone el movimiento en una velocidad horizontal constante y un movimiento vertical con aceleración descendente constante, para que el alumnado pueda ver por qué la trayectoria es una parábola y cómo cambia el alcance y la altura con cada variable.
Objetivos de aprendizaje
- Descompón el movimiento de un proyectil en movimientos horizontal y vertical independientes
- Predice la altura máxima, el alcance y el tiempo de vuelo a partir de las condiciones de lanzamiento
- Explica por qué un ángulo de 45° produce el mayor alcance en terreno llano y por qué cambia cuando varía la altura de lanzamiento
- Compara el mismo lanzamiento bajo la gravedad de distintos planetas
Cómo usarlo
- 1Ajusta el ángulo de lanzamiento y la velocidad inicial con los controles deslizantes, o arrastra desde el lanzador en el escenario para apuntar.
- 2Pulsa «Lanzar». Las flechas azul y verde muestran las componentes horizontal y vertical de la velocidad durante el vuelo.
- 3Cambia una sola variable cada vez y vuelve a lanzar. Hasta cinco trayectorias anteriores permanecerán en pantalla para compararlas.
- 4Cambia el ajuste de gravedad a la Luna o a Júpiter y compara la nueva trayectoria con la trayectoria terrestre atenuada.
El modelo
Supuestos
- Se ignora la resistencia del aire, así que la velocidad horizontal nunca cambia.
- La gravedad es uniforme y apunta directamente hacia abajo.
- La pelota se considera una masa puntual y el vuelo termina cuando llega al suelo (y = 0).
Pruébalo en clase
- Q1Encuentra dos ángulos distintos que produzcan el mismo alcance. ¿Cuánto suman?
- Q2Aumenta la altura de lanzamiento a 20 m. ¿Sigue siendo 45° el ángulo que da el mayor alcance?
- Q3Duplica la velocidad inicial. ¿Por qué factor cambia el alcance y por qué?
- Q4En el punto más alto, ¿qué componente de la velocidad es cero y cuál no?
Preguntas frecuentes
¿Por qué 45° produce el alcance máximo?
En terreno llano, el alcance es proporcional a sin 2θ, que alcanza su valor máximo de 1 cuando 2θ = 90°, es decir, cuando θ = 45°.
¿Un balón más pesado llega más lejos?
No en este modelo. Sin resistencia del aire, todos los objetos caen con la misma aceleración g, así que la masa no aparece en ninguna de las ecuaciones.
¿Por qué los balones reales se quedan cortos respecto a la predicción?
La resistencia del aire frena el balón en ambas direcciones. El efecto aumenta con la velocidad, por lo que los lanzamientos rápidos llegan menos lejos de lo que predice la parábola ideal.