ANÁLISIS DEL TIRO PARABÓLICO CONSIDERANDO LA RESISTENCIA DEL AIRE

El movimiento de un cuerpo en una superficie plana es un movimiento en dos dimensiones. Para localizar el cuerpo se requieren, en general, dos coordenadas.

Los proyectiles son un ejemplo de movimiento en dos dimensiones. Se llama proyectil a cualquier objeto que es lanzado por algún agente y continúa en movimiento en virtud de su propia inercia, siguiendo una trayectoria determinada por las fuerzas que actúan sobre él. Una bola disparada por un cañón, una piedra lanzada al aire o una pelota que cae por el bordo de una mesa, son casos particulares de proyectiles.

El camino seguido por un proyectil se denomina trayectoria. Los proyectiles describen trayectorias curvilíneas, las cuales pueden separarse en una componente horizontal y en otra vertical. La componente horizontal del movimiento de un proyectil es totalmente independiente de la componente vertical. Sus efectos combinados producen toda la gama de trayectorias que describen los proyectiles. La trayectoria de un proyectil se puede analizar considerando por separado sus componentes horizontal y vertical. La trayectoria que describe un proyectil que sólo se acelera en la dirección vertical, moviéndose con velocidad horizontal constante, se llama parábola.

Cuando un proyectil se lanza sin rotación en el vacío la trayectoria es parabólica; si el proyectil se lanza en el aire, la parábola se deforma en virtud de la resistencia del medio, sobre todo en su segunda mitad.

El aire es un obstáculo de extraordinaria importancia para un proyectil. Para un objeto que es lanzado con un ángulo de elevación de 450 y una velocidad de 620 m/s, el objeto describiría un enorme arco de 10 km de altura y su alcance sería cerca de 40 km. Pero en realidad, un proyectil disparado con el ángulo de elevación y la velocidad inicial anterior, describe un arco de curva relativamente pequeño y solo alcanza 4 km. Esto como resultado de la resistencia del aire.

La trayectoria balística es la trayectoria de vuelo que sigue un proyectil sometido únicamente a su propia inercia y a las fuerzas inherentes al medio en el que se desplaza, principalmente la fuerza gravitatoria.

Cuando sobre el proyectil tan solo actúa la gravedad, la trayectoria balística es una parábola. Sin embargo, la presencia de otras fuerzas, tales como la resistencia aerodinámica (fuerza que sufre un cuerpo al moverse a través del aire), la fuerza de sustentación (fuerza generada sobre un cuerpo que se desplaza a través de un fluido), la fuerza de Coriolis (efecto de la rotación terrestre), etc. hace que la trayectoria real sea algo diferente de una parábola.

Algunos proyectiles autopropulsados se denominan balísticos haciendo hincapié que no existe propulsión nada más que en la fase inicial de lanzamiento (‘fase caliente’). Un ejemplo de ello son los misiles balísticos que en su fase de caída carecen de autopropulsión (ver Figura 1).

Un misil balístico es un misil, generalmente sin alas ni estabilizadores, con una trayectoria predefinida que no puede ser modificada después de que el misil ha acabado su combustible, y que sigue por tanto a partir de ese punto una trayectoria balística.

Para poder tener largos alcances los misiles balísticos deben ser lanzados a alturas muy elevadas y por lo general órbitas de baja altitud.

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Figura 1

Los misiles balísticos modernos tienen varias fases de cohetes y su rumbo se puede cambiar ligeramente entre una etapa y la siguiente.

El primer misil balístico usado fue el V2, desarrollado por la Alemania nazi en los años 1940, que hizo su primer vuelo el 3 de octubre de 1942 y se usó por primera vez contra un objetivo el 8 de septiembre de 1944.

Referencias bibliográficas

https://es.wikipedia.org/wiki/Trayectoria_bal%C3%ADstica