Comprender la física
* Gravedad: La fuerza principal que actúa sobre la pelota es la gravedad, que la tira hacia abajo con una aceleración constante (aproximadamente 9.8 m/s²).
* Velocidad inicial: La pelota comienza con una velocidad inicial hacia arriba, que disminuye gradualmente debido a la gravedad.
* Simetría: El movimiento ascendente y hacia abajo de la pelota es simétrico, lo que significa que lleva la misma cantidad de tiempo alcanzar su punto más alto como lo hace para caer a su posición inicial.
La ecuación
Los desplazados (s) de la pelota en cualquier momento (t) se pueden calcular utilizando la siguiente ecuación:
S =UT + (1/2) GT²
Dónde:
* s: Desplazamiento (positivo hacia arriba, negativo hacia abajo)
* u: Velocidad inicial (positivo hacia arriba, negativo hacia abajo)
* g: Aceleración debido a la gravedad (aproximadamente -9.8 m/s²)
* t: Tiempo
Análisis de la ecuación
* Término lineal (UT): El término de velocidad inicial aporta un componente lineal al desplazamiento. Esto significa que el desplazamiento cambia a una velocidad constante inicialmente.
* Término cuadrático ((1/2) GT²): La aceleración debida al término de gravedad introduce un componente cuadrático al desplazamiento. Esto hace que el desplazamiento cambie a una velocidad cada vez mayor con el tiempo, lo que resulta en la forma parabólica.
La ruta parabólica
La ecuación crea una parábola porque el desplazamiento es una función cuadrática del tiempo. Así es como se ve:
* fase ascendente: A medida que la pelota viaja hacia arriba, el desplazamiento es positivo e inicialmente aumenta rápidamente debido a la velocidad inicial. Sin embargo, el término gravitacional lo ralentiza, lo que hace que la tasa de aumento disminuya hasta que la pelota alcance su punto más alto.
* Fase descendente: A medida que la pelota cae hacia abajo, el desplazamiento se vuelve negativo y aumenta a una velocidad creciente debido a la aceleración de la gravedad.
Puntos clave
* La velocidad de la pelota es cero en su punto más alto.
* El tiempo necesario para alcanzar el punto más alto es igual al tiempo necesario para recurrir a la posición inicial.
* El desplazamiento total de la pelota en todo el vuelo es cero (vuelve a su punto de partida).
Representación visual
Un gráfico de desplazamiento versus tiempo para una pelota lanzada verticalmente se verá como una parábola simétrica, con el punto más alto que representa el desplazamiento máximo logrado por la pelota.
