Generador de Descomposición del movimiento parabólico horizontal
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Etiquetas incluidas en este diagrama
- movimiento rectilíneo uniforme horizontal
- caída libre vertical
- velocidad horizontal v_x=v_0
- velocidad vertical v_y=gt
- velocidad resultante v
- trayectoria parabólica
- velocidad inicial v_0
- aceleración de la gravedad g
- alcance horizontal R
- altura de caída h
✓ Etiquetas precisas ✓ Texto editable ✓ PNG para artículos, pósteres y diapositivas
OUTPUT · 16:9 · PNGQué muestra este diagrama
El diagrama representa un tiro horizontal, movimiento compuesto por una velocidad inicial horizontal y la acción constante de la gravedad. El móvil parte con velocidad v0 en la dirección del eje x, mientras su velocidad vertical inicial es cero. En el eje x realiza un movimiento rectilíneo uniforme, porque no existe aceleración horizontal; en el eje y realiza una caída libre, cuya aceleración es g dirigida hacia abajo. La combinación de ambos movimientos produce una trayectoria parabólica. La figura debe relacionar claramente el punto de lanzamiento, la posición instantánea, el vector velocidad, la altura descendida y el alcance horizontal.
La lógica del proceso se construye separando primero las coordenadas y después recombinándolas. Para un tiempo t, el desplazamiento horizontal es x = v0t y el desplazamiento vertical es y = 1/2 gt², tomando hacia abajo como sentido positivo. La velocidad conserva su componente horizontal vx = v0, pero adquiere una componente vertical vy = gt. El vector velocidad resultante es tangente a la parábola y cambia de dirección durante la caída. Al eliminar el tiempo se obtiene y = gx²/(2v0²), ecuación que explica la forma parabólica y conecta el alcance con la altura.
Qué debe incluir un diagrama correcto
- Punto de lanzamiento y ejes x e y: deben fijar el origen y mostrar con claridad las direcciones horizontal y vertical.
- Vector de velocidad inicial v0: debe dibujarse horizontal, porque la componente vertical inicial del tiro horizontal es nula.
- Componente horizontal del movimiento: debe indicarse como movimiento rectilíneo uniforme, con vx = v0 constante.
- Componente vertical del movimiento: debe representarse como caída libre, con aceleración g dirigida hacia abajo y vy = gt.
- Trayectoria parabólica: debe pasar por las posiciones sucesivas del móvil y curvarse cada vez más por efecto de la gravedad.
- Vector velocidad resultante: debe ser la suma de vx y vy, tangente a la trayectoria y con dirección variable.
- Altura descendida y alcance horizontal: deben marcarse como desplazamientos perpendiculares, no como partes de la trayectoria.
- Instantes o posiciones equivalentes: conviene señalar que, en tiempos iguales, los desplazamientos horizontales son iguales y los verticales aumentan.
Errores frecuentes
- Dibujar una velocidad vertical inicial distinta de cero: en el tiro horizontal, v0 solo tiene componente horizontal.
- Representar la trayectoria como una línea recta o como una caída vertical: la combinación de avance horizontal y caída produce una parábola.
- Hacer variar la componente horizontal de la velocidad: sin resistencia del aire, vx permanece constante.
- Dibujar el vector velocidad resultante vertical o paralelo al eje x: debe ser la diagonal formada por vx y vy, y además ser tangente a la trayectoria.
- Confundir el alcance horizontal con la longitud de la curva: el alcance es la distancia horizontal entre la proyección del lanzamiento y el punto de impacto.
Consejos didácticos
El profesor puede usar la figura al introducir el movimiento compuesto, pedir al alumnado que identifique qué magnitud cambia y cuál permanece constante, y reconstruir las ecuaciones desde cada eje. Conviene preguntar por qué el tiempo de caída no depende de v0, cómo se suman vx y vy, y qué representa la pendiente de la trayectoria. El esquema prepara problemas de alcance, altura, tiempo de vuelo, velocidad de impacto y ecuación de la parábola.
Preguntas sobre este diagrama
¿Por qué el tiro horizontal se puede estudiar como dos movimientos independientes?
Porque la gravedad actúa verticalmente y, despreciando la resistencia del aire, no produce aceleración horizontal. Por ello, el movimiento se analiza por separado en los ejes x e y, aunque ambos componentes transcurren durante el mismo tiempo.
¿La velocidad resultante permanece constante durante la caída?
No. Su componente horizontal vx permanece constante, pero la componente vertical vy aumenta en módulo debido a g. Por tanto, el módulo y la dirección de la velocidad resultante cambian continuamente.
¿Qué relación existe entre el alcance horizontal y la altura de caída?
El tiempo de caída depende de la altura mediante h = 1/2 gt². El alcance se obtiene con R = v0t; por eso, para una misma altura, aumentar v0 aumenta proporcionalmente el alcance, sin modificar el tiempo de caída ideal.
