Física (03) · Unidad 3 — Cinemática en dos dimensiones
Tiro oblicuo
El tiro oblicuo no es un movimiento nuevo: son dos movimientos que ya sabés, ocurriendo al mismo tiempo y sin molestarse. En x hay MRU, en y hay caída libre.
La explicación
El principio de independencia
El tiro oblicuo son dos movimientos simultáneos e independientes:
en y: caída libre (g hacia abajo)
Independientes significa que lo que pasa en un eje no afecta al otro. La consecuencia famosa: una bala disparada horizontalmente y otra soltada desde la misma altura tocan el suelo al mismo tiempo, por más lejos que llegue la primera.
Lo único que comparten los dos movimientos es el tiempo, y por eso el tiempo es casi siempre el puente entre las dos ecuaciones.
Las ecuaciones
x = x₀ + v₀ₓ·t
y = y₀ + v₀_y·t − ½·g·t²
v_y = v₀_y − g·t vₓ = v₀ₓ (constante)
La componente horizontal de la velocidad no cambia nunca. Es lo primero que se calcula y lo último que hay que olvidar.
Los tres resultados que conviene tener
tiempo de vuelo (mismo nivel): t = 2·v₀_y/g
alcance (mismo nivel): d = v₀²·sen(2α)/g
De la tercera salen dos cosas que se toman: el alcance es máximo a 45°, y dos ángulos complementarios dan el mismo alcance — 30° y 60° llegan igual de lejos, aunque el de 60° sube mucho más y tarda más.
La estrategia para resolver
2. Descomponer la velocidad inicial en v₀ₓ y v₀_y.
3. Escribir las cuatro ecuaciones con los datos puestos.
4. Traducir la pregunta a una condición: "llega al suelo" es y = 0, "altura máxima" es v_y = 0, "pasa sobre el muro" es y > altura del muro en el x del muro.
5. Resolver para t y usar ese t en el otro eje.
El paso 4 es el que decide el ejercicio. Casi todo lo que parece difícil en tiro oblicuo es traducir bien una frase en castellano a una ecuación.
En el punto más alto
La velocidad no es cero: es cero sólo la componente vertical. El cuerpo sigue avanzando horizontalmente con v₀ₓ, y por eso la trayectoria es una parábola suave y no un pico.
Y la aceleración sigue valiendo g hacia abajo en todo momento, incluido el punto más alto. Aceleración cero ahí significaría que el cuerpo se queda flotando.
Control
Verificá la simetría cuando corresponde: si sale y llega a la misma altura, el tiempo de subida es igual al de bajada, y la velocidad de llegada tiene el mismo módulo que la de salida con el ángulo invertido. Si no te da simétrico, revisá.
Se patea una pelota desde el piso con 20 m/s a 30° sobre la horizontal. Hallar altura máxima, tiempo de vuelo y alcance.
Descompongo la velocidad inicial (sen 30° = 0,5 ; cos 30° ≈ 0,87):
v₀y = 20 · 0,5 = 10 m/s
Altura máxima: ahí v_y = 0.
Tiempo de vuelo: tarda v₀y/g = 1 s en subir, y por simetría otro tanto en bajar.
Alcance: uso el tiempo total en la ecuación horizontal, que es la parte fácil porque es MRU.
Control con la fórmula directa: R = v₀²·sen(60°)/g = 400·0,87/10 = 34,6 m ✓
Dónde se cae la mayoría
- Decir que en el punto más alto la velocidad es cero. Es cero solo la componente vertical.
- Usar g en las ecuaciones horizontales.
- Mezclar el ángulo: v₀·cos va con x y v₀·sen con y, no al revés.
Hasta acá la explicación. La práctica es la otra mitad: 7 ejercicios de este tema, en cuatro niveles, que no te dicen sólo si está bien al final sino que te corrigen en cada paso y te explican por qué. Además trae una animación que muestra la idea en movimiento y un simulador donde los números los elegís vos.
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