Tiro vertical
En este artículo Se desarrollará el movimiento tiro vertical (movimiento vertical), su definición y comportamiento que lo caracteriza, con las fórmulas para resolver problemas, ejemplos y ejercicios resueltos.
Definicion de tiro vertical
El tiro vertical es un movimiento que se produce cuando se lanza un objeto completamente hacia arriba, esto quiere decir que la fuerza o velocidad inicial se aplica unicamente en el eje “y”, por este motivo en un tiro vertical solo existe movimiento en el eje vertical y en caso de haber algún tipo de movimiento vertical (en el eje “x”) este se debe a la presencia de corriente o masas de aire que hace que el objeto lanzado desvíe de su trayectoria inicial.
Visto de una manera “científica” el tiro vertical es un movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) que se desplaza unicamente en el eje “y”, como se sabe un mruv por lo general se mueve en el eje “x”. El tiro vertical se puede tomar como un mruv pero con la diferencia que la aceleración del objeto será la gravedad que haya en el lugar del movimiento, y al ser la gravedad una aceleración que va hacia abajo, en las formulas del tiro vertical el valor de la gravedad (9.8m/s2) será negativa.
Comportamiento y condiciones de un tiro vertical
Una de las condiciones para que un movimiento se considere un tiro vertical es que su velocidad inicial sea diferente a cero, y si la velocidad inicial del objeto es positiva entonces el objeto lanzado comenzará a ascender mientras su velocidad disminuye hasta llegar a un momento donde la velocidad del objeto sea igual a cero y es en ese momento donde el objeto alcanza su altura máxima, luego de que esto ocurra su velocidad empezara a aumentar en dirección hacia abajo, por lo que el objeto comenzara a descender hasta que impacte contra el suelo o con algún objeto que se interponga en su trayectoria.
En caso de que la velocidad inicial sea negativa el objeto iniciara descendiendo y su velocidad aumentara en dirección hacia la abajo hasta que el objeto toque el suelo.
Un movimiento parabólico se puede convertir en un tiro vertical cuando el grado de inclinación del objeto al ser lanzado sea de 90°, al ser su Angulo de 90° toda la velocidad se aplica únicamente en el eje vertical, por lo que no existe movimiento en el eje horizontal.
Fórmulas tiro vertical
Las formulas de un tiro vertical son iguales a las del mruv, como se aclaraba antes, con la diferencia que en lugar de la variable aceleración utilizaremos la gravedad y con signo negativo debido a la dirección de la gravedad.
A continuación se presentaran las formulas del tiro vertical, algunas son formulas no son iguales a las del mruv, esto es porque se simplificaron ciertas formulas teniendo en cuenta los parámetros que un tiro vertical sigue.
- y max = vo2 / 2g
- vf = vo + a . t
- y = vo . t + 1/2a.t2
- vf 2= vo 2 + 2a . y
- y = ( (vo + vf) /2).t
- t max = 2(vo) / g
- Esta última ecuación solo se ocupa en caso cuando el objeto aterriza en el mismo lugar de donde empezó
Ejemplos de tiro vertical en la vida cotidiana
A continuación una lista con ejemplos de movimientos que se pueden observar en la vida cotidiana que son clasificados como un tiro vertical.
- Un balon arrojado hacia arriba
- Lanzar una moneda al aire
- Un cohete que se lanza
- Una persona que salta lo mas alto posible
- Un arquero que dispara una flecha hacia arriba
Ejemplos de tiro vertical
Ejemplo 1: un arquero lanza una flecha hacia arriba a una velocidad de 4 m/s ¿Cuál fue su altura máxima?
Vo = 4 m/s Ymax = ?
- Se escribe la ecuación
- y max = vo22g
- Se reemplazan los datos
- y max= 4 m/s 22(9.8)
- Ahora se hacen las operaciones
- y max= 16 m/s 19.6
- y max = 0.82
Ejemplo 2: una persona arroja una piedra hacia arriba a una velocidad de 3.2 m/s ¿Cuál fue el tiempo que le tomo a la piedra chocar contra el suelo?
Vo = 3.2 m/s T = ?
- Se establece la formula
- t max = 2(vo)g
- Se reemplazan los datos
- t max = 2(3.2)g
- Se resuelven las operaciones
- t max = 6.49.8
- t max = 0.65
Ejemplo 3: Un cohete hecho con bebidas gaseosas y mentas alcanza una altura de 15 metros, sabiendo eso ¿Cuál fue la velocidad inicial?
Ymax = 15m Vo = ?
Recordatorio: cuando un objeto alcanza su altura máxima en un tiro vertical, su velocidad es igual a 0.
- se escribe la ecuacion
- y max = vo22g
- Se despeja la velocidad inicial
- vo 2 = 2(g) * y max
- Se cambian los datos
- vo 2 = 2(9.8) * 15
- vo 2 = 19.6 * 15
- vo 2 = 294
- vo = √294
- vo = 17.15
Ejemplo 4: Una persona quiere tirar un balon con una velocidad que le permita llegar a 25 metros de altura, calcular la velocidad inicial que deba ser aplicada para que el balón llege a tal altura
Ymax = 25m Vo = ?
- Se escribe la ecuacion
- vf2 = vo2 - 2 * g * y
- Se despeja vo
- vo2 = vf2 + 2 * g * y
- Se reemplazan los datos
- vo2 = 02 + 2 * 9.8 * 25
- Se realizan las operaciones
- vo2 = 2 * 9.8 * 25
- vo2 = 490
- vo = √ 490
- Vo = 22.1 m/s
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