Calculadora de movimiento parabólico

Calcula el tiempo de vuelo, alcance horizontal, altura máxima y velocidad de impacto de un proyectil ideal desde cualquier altura.

Cálculo de la trayectoria del proyectil
Introduce las condiciones de lanzamiento en unidades SI, con gravedad constante y sin resistencia del aire.

Acerca del movimiento parabólico

El movimiento parabólico describe el desplazamiento de un objeto tras su lanzamiento cuando la gravedad es la única causa de aceleración. En el modelo ideal, la aceleración horizontal es cero y la vertical es constante y descendente. Separar la velocidad inicial en componentes perpendiculares simplifica el análisis: la velocidad horizontal es v cos θ y la velocidad vertical inicial es v sin θ. La calculadora combina esas componentes con la altura de lanzamiento y la aceleración gravitatoria para determinar cuándo el proyectil llega al suelo. El tiempo de vuelo se obtiene resolviendo la ecuación de posición vertical y = h + vyt - gt² / 2 para el tiempo no negativo en el que y vale cero. Se utiliza la raíz cuadrática positiva para tratar correctamente los lanzamientos desde cierta altura y los que tienen una componente descendente. El alcance horizontal es la velocidad horizontal multiplicada por el tiempo de vuelo. Si el proyectil comienza ascendiendo, la altura máxima equivale a la altura inicial más la altura cinética vertical vy² / 2g. En lanzamientos horizontales o descendentes, el punto inicial ya es el más alto. La velocidad de impacto se calcula a partir de la componente horizontal, que no cambia, y la componente vertical final vy - gt. Sin resistencia aerodinámica, la conservación de la energía implica que un proyectil que aterriza a la altura de lanzamiento tiene la misma rapidez inicial. Si aterriza más abajo, aumenta la rapidez de impacto porque la energía potencial gravitatoria se transforma en cinética. No se muestra la dirección de impacto, pero puede obtenerse mediante la arcotangente del cociente entre la velocidad vertical final y la horizontal. El conocido resultado de alcance máximo a 45 grados solo se cumple cuando las alturas de lanzamiento y llegada son iguales, la gravedad es constante y no hay resistencia. Al elevar el punto de lanzamiento, el ángulo de alcance máximo suele quedar por debajo de 45 grados. Las pelotas, vehículos, gotas y otros proyectiles reales están sujetos a resistencia del aire, viento, sustentación, rotación, cambios de gravedad y terreno. Estos efectos pueden alterar mucho una trayectoria larga o rápida, por lo que esta calculadora ideal resulta más adecuada para cinemática académica, estimaciones preliminares y experimentos controlados con poca resistencia. Usa siempre metros, segundos y metros por segundo. Los ángulos se miden desde la horizontal: los positivos apuntan hacia arriba y los negativos hacia abajo. La gravedad terrestre estándar aparece como 9.80665 metros por segundo al cuadrado, pero puedes modificarla, ya que la gravedad local varía ligeramente con la latitud y la altitud. También puedes introducir la gravedad de otro cuerpo celeste para comparar. El suelo corresponde a altura cero y la altura inicial no puede ser negativa. Esta calculadora sirve para tareas de física, planificación de laboratorios, aproximaciones deportivas, enseñanza de balística y consultas rápidas de trayectorias. Distingue siempre una predicción ideal de un margen de seguridad. Nunca uses un modelo de masa puntual sin resistencia como única base para operar maquinaria, lanzar objetos, establecer zonas de exclusión o tomar decisiones en las que un punto de caída incorrecto pueda causar daños.

Ejemplos de movimiento parabólico

Estas trayectorias ideales comparan un lanzamiento oblicuo desde el suelo, uno horizontal desde una altura y otro más inclinado.

Condiciones de lanzamientoTrayectoriaExplicación
20 m/s a 45°, altura 0 m, g 9.80665 m/s²Tiempo 2.8842 s; alcance 40.7886 m; altura 10.1972 mCon alturas de salida y llegada iguales, el alcance máximo se obtiene cerca de 45 grados.
10 m/s a 0°, altura 5 m, g 9.80665 m/s²Tiempo 1.0098 s; alcance 10.0981 m; altura 5 mLa velocidad horizontal permanece constante mientras el proyectil cae desde la plataforma.
10 m/s a 30°, altura 0 m, g 10 m/s²Tiempo 1 s; alcance 8.6603 m; altura 1.25 mRedondear la gravedad facilita el ejemplo en clase, con una velocidad de impacto de 10 m/s.

Cómo calcular el movimiento parabólico

  1. Mide la rapidez inicial y el ángulo de lanzamiento respecto de la horizontal.
  2. Introduce la altura de lanzamiento sobre el nivel de llegada y elige la aceleración gravitatoria adecuada.
  3. Comprueba que todos los valores usan metros y segundos y que el ángulo está entre -90 y 90 grados.
  4. Selecciona Calcular trayectoria y revisa el tiempo de vuelo, alcance, altura máxima y velocidad de impacto.

Preguntas frecuentes sobre movimiento parabólico

¿Por qué se excluye la resistencia del aire?

Las ecuaciones estándar suponen gravedad constante y ausencia de resistencia para obtener una solución determinista en forma cerrada. La resistencia real depende de la forma, el área, la densidad del aire y la rapidez, y requiere un modelo numérico.

¿45 grados es siempre el mejor ángulo de lanzamiento?

Solo maximiza el alcance ideal cuando las alturas de salida y llegada son iguales. Desde un punto elevado, el alcance máximo suele lograrse con un ángulo menor de 45 grados.

¿Puedo introducir un ángulo de lanzamiento negativo?

Sí. Un ángulo negativo representa un lanzamiento por debajo de la horizontal. La altura inicial debe ser suficiente para la trayectoria resultante antes del impacto con el suelo.

¿Por qué la velocidad de impacto coincide a veces con la inicial?

Sin resistencia se conserva la energía mecánica. Cuando el proyectil vuelve a su altura original, recupera la misma rapidez, aunque cambia el sentido vertical.

¿Puedo cambiar la gravedad para la Luna o Marte?

Sí. Introduce la aceleración gravitatoria local en metros por segundo al cuadrado: aproximadamente 1.62 para la Luna o 3.71 para Marte.