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MOVIMIENTOS VERTICALES I. PROYECTILES. VELOCIDAD DE ESCAPE |
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Una solución
particular al problema del estudio de movimientos de objetos
en el campo gravitatorio producido por un cuerpo
celeste, se obtiene cuando la
velocidad inicial del objeto es
perpendicular al suelo. Como la fuerza
gravitatoria se dirige hacia el centro del
cuerpo celeste, la aceleración también lo hace
y, por tanto, es una aceleración tangencial (está
contenida en la trayectoria rectilínea del móvil). El movimiento es rectilíneo y
acelerado, siendo la aceleración variable
(mayor cuanto más próximo esté el objeto del
cuerpo celeste). Puede ser un movimiento de caída o de
alejamiento. |
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Entre ambas posibilidades,
nos referimos aquí al caso de un
proyectil que se lanza desde la Tierra en dirección vertical y
sentido ascendente. Aunque la fuerza de atracción gravitatoria siempre se opone al movimiento,
también dicha fuerza disminuye progresivamente y lo hace de forma
muy apreciable a medida que el proyectil se eleva (es
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia).
En consecuencia, cabe considerar tres situaciones:
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- Que la
aceleración sea suficiente para hacer que la velocidad del
proyectil llegue a ser cero a una altura determinada.
Entonces, cuando el proyectil alcanza esa máxima altura, invierte el
sentido de su movimiento para volver a caer.
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- Que en ningún momento la
velocidad del proyectil llegue a ser cero y éste se
aleje indefinidamente. |
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- La misma situación
anterior habiendo comunicado al proyectil exactamente la
velocidad mínima necesaria para que no regrese. Esa
velocidad mínima necesaria para no regresar se llama velocidad de escape (deducción de
su expresión en este
este documento) |
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Para practicar
estos conceptos se puede utilizar la animación
adjunta, que simula el movimiento de un proyectil
lanzado desde la Tierra en dirección vertical y
ascendente, despreciando la influencia
(considerable) del rozamiento con la atmósfera.
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Las condiciones iniciales
predeterminadas en la animación consideran una velocidad
de lanzamiento superior a la velocidad de
escape. En este caso,
el proyectil no invierte en ningún momento
el sentido del movimiento y tiende a adquirir una velocidad de
alejamiento prácticamente constante (a medida
que la
aceleración se va haciendo insignificante). Aconsejamos entrar en la ventana
dedicada dichas condiciones iniciales y
modificar la velocidad inicial, probando un
valor inferior a la velocidad de escape y el
propio de dicha velocidad (11.2km/s)
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Modellus 3
(64 bits)] |
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