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Calculadora de movimiento de proyectiles

Halla el alcance, el tiempo de vuelo, la altura máxima y la velocidad al aterrizar de un proyectil a partir de su velocidad, ángulo y altura de lanzamiento, sin resistencia del aire.

Velocidad de lanzamientounidad
Altura de lanzamientounidad
Gravedadunidad

Una pelota lanzada, un balón pateado y un chorro de agua siguen la misma trayectoria curva. Esta calculadora toma la velocidad, el ángulo y la altura de lanzamiento y calcula lo lejos que llega el proyectil, cuánto tiempo está en el aire, qué altura alcanza y a qué velocidad aterriza, sin contar la resistencia del aire.

Cómo usarla

  1. Escribe la velocidad de lanzamiento y el ángulo de lanzamiento (0° es horizontal, 90° vertical hacia arriba).
  2. Escribe la altura de lanzamiento sobre el punto de aterrizaje, o 0 si sale y cae al mismo nivel.
  3. Deja la gravedad en 9,81 m/s², o cámbiala para otro mundo.
  4. Elige la unidad en Distancias en y pulsa Calcular.

Cómo funciona

La velocidad de lanzamiento se divide en una componente horizontal y otra vertical:

vx=vcos⁡θvy=vsen⁡θv_x = \vA{v}\cos\vB{\theta} \qquad v_y = \vA{v}\operatorname{sen}\vB{\theta}

La componente horizontal no cambia en todo el vuelo. La gravedad frena la vertical, así que el tiempo en el aire resuelve h+vyt−12gt2=0h + v_y t - \tfrac{1}{2}gt^2 = 0:

t=vy+vy2+2ghgt = \frac{v_y + \sqrt{v_y^2 + 2g\vC{h}}}{g}

El alcance es vxtv_x t, la altura máxima es h+vy22gh + \frac{v_y^2}{2g}, que se alcanza a los vyg\frac{v_y}{g} segundos, y la velocidad al aterrizar es v2+2gh\sqrt{v^2 + 2gh}.

Ejemplo resuelto

Se patea una pelota a 20 m/s con 45° desde el suelo. Entonces vx=vy=20cos⁡45°≈14,14v_x = v_y = 20 \cos 45° \approx 14{,}14 m/s, y:

t=2×14,149,81≈2,88 salcance=14,14×2,88≈40,8 mt = \frac{2 \times 14{,}14}{9{,}81} \approx 2{,}88 \text{ s} \qquad \text{alcance} = 14{,}14 \times 2{,}88 \approx 40{,}8 \text{ m}

Llega a su punto más alto, 14,1422×9,81≈10,2\frac{14{,}14^2}{2 \times 9{,}81} \approx 10{,}2 m, tras unos 1,44 s.

Consejos y errores comunes

  • Usa el ángulo respecto a la horizontal. Un lanzamiento de 30° significa 30° sobre el suelo, no desde la vertical.
  • Divide primero la velocidad. Solo la componente vertical se ve afectada por la gravedad.
  • La altura importa. Un lanzamiento desde un acantilado está más tiempo en el aire y aterriza más rápido que uno desde el suelo.
  • 45° es lo mejor solo en terreno llano. Desde una altura, un ángulo menor suele llegar más lejos.
  • Los vuelos reales son más cortos. La resistencia del aire frena los proyectiles reales, sobre todo los ligeros.

Preguntas frecuentes

¿Qué ángulo da el mayor alcance?

45°, cuando el proyectil aterriza a la misma altura desde la que salió. Desde una altura, un ángulo algo menor llega más lejos.

¿Por qué la velocidad horizontal es constante?

Sin resistencia del aire, nada empuja hacia los lados, así que solo cambia la velocidad vertical mientras la gravedad tira hacia abajo.

¿Cómo se hallan las componentes de la velocidad?

Velocidad horizontal = v cos θ y velocidad vertical = v sen θ, donde θ es el ángulo de lanzamiento.

¿Incluye la resistencia del aire?

No. Los proyectiles reales, sobre todo los ligeros o rápidos, caen antes que en esta trayectoria ideal.

¿Por qué 30° y 60° caen en el mismo sitio?

Desde el suelo, los ángulos complementarios (que suman 90°) dan el mismo alcance: uno va bajo y rápido, el otro alto y lento.

¿Y si lanzo desde un acantilado?

Escribe la altura de lanzamiento. El objeto cae entonces más de lo que subió, así que está más tiempo en el aire y aterriza más rápido.

Fuentes

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