Mecánica
Movimiento de proyectil
Observa la trayectoria parabólica mientras la gravedad curva el camino hacia abajo.
Movimiento de proyectil — simulación interactiva de Mecánica. Observa la trayectoria parabólica mientras la gravedad curva el camino hacia abajo. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.
Independencia del movimiento
El movimiento horizontal y el vertical son independientes. La velocidad horizontal se mantiene constante (ignorando la resistencia del aire) mientras la gravedad tira del objeto hacia abajo.
Galileo mostró que el movimiento horizontal de un proyectil no afecta su caída vertical. Puedes tratar el movimiento como dos problemas separados: velocidad constante en x y aceleración constante en y por la gravedad. Al combinarlos se traza una parábola.
- Desplazamiento horizontal x = v₀ cos θ · t
- Desplazamiento vertical y = v₀ sin θ · t − ½gt²
- Alcance R ≈ (v₀² sin 2θ) / g
Resumen de la investigación
Planifica la pregunta antes de abrir el laboratorio
El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.
Pregunta guía
Si lanza la pelota más rápido, ¿cómo cambiarán su energía cinética en el lanzamiento y su altura máxima?
Predicciones a evaluar
- Ambos aumentan
- Permanecen iguales
- La energía cinética aumenta pero la altura permanece igual.
Roles de las variables
Lo que configuraste:
- masa m (kg)
- Velocidad de lanzamiento v (m/s)
Lo que mides:
- KE = ½mv² (J)
- altura máxima h (m)
Cómo se desarrolla la investigación
- Abra la simulación del proyectil y presione Restablecer.
- Habilite la sonda de velocidad y la lectura de altura: la altura se mide desde el SUELO, no desde el punto de lanzamiento, por lo que incluye la altura de lanzamiento fija de 1.2 m de la pelota.
- Establezca la velocidad de inicio para cada prueba a continuación, presione Reproducir y registre los valores máximos.
Ecuación rectora
Energía cinética — KE = ½·m·v²
La energía del movimiento en el lanzamiento, a partir de la masa y la velocidad de lanzamiento que establezca para cada prueba.
Energía potencial gravitacional — PE = m·g·h
La energía almacenada en la altura máxima de la pelota se lee desde la altura de la pelota sobre el SUELO, no sobre el punto de lanzamiento. Como este lanzamiento es en ángulo (no recto hacia arriba), solo la componente vertical de la velocidad de lanzamiento se convierte en elevación adicional sobre el lanzamiento: lleva el 64% de la EC de lanzamiento en este ángulo (el resto permanece como movimiento horizontal, todavía presente en el pico). Pero la lectura de altura también incluye la altura fija de lanzamiento de 1.2 m de la pelota sobre el suelo, por lo que la PE en el pico es m·g·(1.2 m + elevación), no simplemente el 0.64× de la EC de lanzamiento, y la razón entre ambas cambia con la velocidad en lugar de permanecer fija.
Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan
- Muestre su trabajo calculando KE = ½mv² para una prueba y compárelo con la lectura de energía cinética de la simulación.
- Describa la relación entre la energía cinética de lanzamiento y la altura máxima. ¿Es lineal? Cite números de su tabla.
Dónde aparece esto más allá del laboratorio
- A una velocidad fija, ¿qué ángulo de lanzamiento da la mayor altura máxima? Explique por qué.
- Los proyectiles reales no alcanzan la altura que predice su tabla. ¿A dónde va la energía que falta?
- AP Physics 1 — Unit 1: Kinematics
- AP Physics C: Mechanics — Unit 1: Kinematics
- IB Physics — A.1 Kinematics
- General High School Physics — Motion & kinematics
- NGSS High School Physics — Forces and Newton's second law
- Predice: ¿qué pasa con la altura máxima?
- Cambia: pon la velocidad de lanzamiento en 8 m/s
- Ejecuta: captura dos ensayos
- Lee el gráfica
- Explica: ¿qué observaste?
Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.
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