La actividad del salto de bicicleta, al igual que otros deportes que implican movimientos de vectores en direcciones perpendiculares, requiere más práctica física que de análisis matemático. Las leyes de la física se aplican a la actividad, sin importar si el ciclista tiene conocimiento de ellas o no. Movimiento de proyectiles para un objeto lanzado horizontalmente Los objetos que se lanzan en el aire son llamados proyectiles . El camino que recorre un proyectil en movimiento se llama trayectoria . La imagen del ciclista en la introducción del capítulo mostró su trayectoria; cada objeto tiene una trayectoria, incluso cuando no podemos verla, a esto se le llama movimiento de proyectiles , o trayectoria de un objeto y se describe en términos de posición, velocidad y aceleración. Incluso con sólo la ubicación, la velocidad y la aceleración de un objeto, podemos calcular cuándo y dónde el objeto caerá. Nuestro conocimiento de que los componentes perpendiculares de vectores no se afectan entre sí nos permite analizar fácilmente el movimiento de los proyectiles. Texto traducido de: www.ck12.org www.guao.org En el diagrama, dos bolas (una rojo y una azul) se dejan caer al mismo tiempo. La bola roja se libera sin movimiento horizontal y la bola azul se ha caído, pero también ha tomado una velocidad horizontal de 10 m / s. A medida que las bolas caen al suelo, se toma una fotografía por cada segundo para que en 5 segundos, tengamos 5 imágenes de las dos bolas. Cada línea vertical en el diagrama representa 5 m. Dado que la bola azul tiene una velocidad horizontal de 10 m / s, verás que por cada segundo, la bola azul se ha movido en sentido horizontal 10 m. Es decir, en cada segundo, la bola azul ha aumentado su distancia horizontal por 10 m. Este movimiento horizontal se debe a la velocidad constante de la pelota. La bola roja se dejó caer hacia abajo sin velocidad horizontal y por lo tanto, en cada segundo siguiente, la bola roja cae directamente hacia abajo sin ningún movimiento horizontal. Las distancias crecientes entre segundos en el movimiento de la bola roja indica que este movimiento se está acelerando. Un punto muy importante aquí es que el movimiento vertical de estas dos bolas es idéntico. Es decir, cada una de ellas cae exactamente en la misma distancia verticalmente en cada segundo. La velocidad horizontal constante de la bola azul no tiene efecto en su movimiento vertical acelerado. Por lo tanto, el movimiento vertical de la bola azul puede ser analizado exactamente con el movimiento vertical de la bola roja. Texto traducido de: www.ck12.org www.guao.org Ejemplo 1 Si una flecha es disparada con un arco con una velocidad perfectamente horizontal de 60,0 m / s, y la flecha iba a 2,00 m por encima del suelo cuando fue lanzada, hasta dónde la flecha vuela horizontalmente antes de que toque el suelo? Solución Este problema se resuelve determinando en cuánto tiempo se tardó la flecha en caer al suelo exactamente como si la flecha se dejara caer sin velocidad horizontal. El tiempo necesario para que la fleche caiga al suelo será el mismo tiempo en que la flecha vuele horizontalmente a 60,0 m / s, por lo que El tiempo requerido por la caída se multiplica por la velocidad horizontal para obtener la distancia horizontal. Ejemplo 2 Una roca fue lanzada horizontalmente desde un acantilado de 100,0 m. Se golpea contra el suelo a 90,0 m de la base del acantilado. ¿A qué velocidad fue lanzado? Solución Podemos calcular cuánto tiempo le toma a una roca para caer a 100,0 m y luego dividir este tiempo en la distancia horizontal para obtener la velocidad horizontal. Texto traducido de: www.ck12.org www.guao.org Resumen • Los componentes perpendiculares de los vectores no poseen influencia entre sí. • El movimiento horizontal de un proyectil no influye en su caída libre. Ejercicios 1)Si se dispara una bala de un rifle de alta potencia a la hora exacta en la que una bala duplicada se deja caer con la mano cerca del cañón del rifle, cuál bala tocará primero el suelo? A) La bala lanzada directamente hacia abajo B) La bala disparada horizontalmente C) Ambas tocaron el suelo al mismo tiempo 2)Un cañón es disparado desde el borde de un pequeño acantilado. La altura del acantilado es de 80,0 m. La bala del cañón se dispara con una velocidad perfectamente horizontal de 80,0 m / s. ¿Hasta dónde podrá volar horizontalmente la bala del canon antes de que toque el suelo? 3)Un clavadista corriendo 3,60 m / s se zambulle horizontalmente desde el borde de un acantilado vertical y alcanza el agua en menos de 2,00 s después. ¿Qué tan alto es el acantilado y que tan lejos de la base del acantilado se encontraba el buzo al caer al agua? Texto traducido de: www.ck12.org www.guao.org