Aceleración tangencial y radial en el movimiento de proyectiles

Actualmente estoy aprendiendo cinemática, específicamente movimiento de proyectiles y como ejemplo en mi libro de texto es una bala disparada en algún ángulo. Entiendo la derivación de fórmulas para describir ese movimiento y que la única aceleración que actúa sobre la bala es gramo dirigido hacia abajo. Pero luego dice que gramo podría "dividirse" en tangentail y componente radial. No hay una imagen de cómo se vería eso, pero ¿no significaría eso que gramo no es la única aceleración que actúa sobre la bala, sino que está su X componente y y ¿componente? Y si es así por qué entonces X componente no se utiliza al calcular la velocidad en el X ¿dirección?

¿Está preguntando sobre el uso de un sistema de coordenadas instantáneo basado en el cuerpo donde "tangencial" es paralelo al vector de velocidad y "radial" es perpendicular a la velocidad? También, gramo abajo sigue siendo la única aceleración; simplemente está tratando de describirlo en un sistema de coordenadas diferente.

Respuestas (2)

@ Nick Básicamente, estás confundiendo dos sistemas de coordenadas diferentes. En el sistema de coordenadas donde descompones g en dos componentes, la cuestión de x e y no parece válida porque has transformado el sistema de coordenadas cartesianas en uno diferente. Tendrías una x nueva y una y nueva allí y tienes que apegarte a una mientras resuelves la cinemática.

Puede elegir cualquiera de los sistemas de coordenadas, sin embargo, el análisis en el marco de referencia (término más técnico) donde descompuso la gravedad en dos componentes es un poco más típico, el marco de referencia en sí está cambiando de orientación y debería tener eso en cuenta. si te inclinas a resolver en ese marco.

Un buen ejemplo similar de esto sería considerar el movimiento en un plano inclinado. Cuando un cuerpo se mueve "a lo largo" del plano inclinado, es mucho más conveniente resolverlo en un plano de referencia que tenga ejes (x e y) paralelos y perpendiculares al plano inclinado. Y, por lo tanto, dado que fijó su marco de referencia ahora, debe resolver todas las fuerzas, etc. Esto es puramente una simplificación o una transformación del sistema cartesiano normal al plano inclinado. Y como se mencionó anteriormente, también puede tener coordenadas polares.

Antes de resolver cualquier problema de cinemática o dinámica, corrija el sistema de coordenadas (y esto también corrige su convención: positiva y negativa) y luego comience a resolver fuerzas, velocidades, etc. Surge una pregunta natural sobre cómo elegir en qué marco resolver y evitar esta confusión. de mezclar dos o más fotogramas? La respuesta es práctica y experiencia. Usted mismo comenzaría a ver que es tedioso y muy complejo de resolver en un marco y, por lo tanto, elegiría ir con la solución más simple. Eso es física, no matemáticas ;)

Piense en una imagen de alguien arrojando una piedra en algún ángulo φ . La aceleración de la gravedad es hacia abajo, como dijiste.

Ahora, estamos en un plano 2D, por lo que podemos descomponer este vector en dos componentes. Hay diferentes maneras de hacer esto. Se puede usar un sistema de coordenadas cartesianas, es decir, usar algunos X - y y -eje y descomponga el vector en proyecciones sobre esos ejes. Las proyecciones son entonces las X - y y -componentes del vector.

Alternativamente, podemos usar coordenadas polares. Luego debemos definir el origen de nuestro sistema de coordenadas, lo que nos permitirá descomponer el vector de aceleración en un componente radial y tangencial ( r - y θ -componente) de la aceleración. Tenga en cuenta que, para este sistema de coordenadas, la descomposición depende de dónde defina su origen. Este no es el caso de un sistema de coordenadas cartesianas. Podría hacer un dibujo de esto (elegir, por ejemplo, el origen en la posición desde donde se lanza la piedra), esto podría aclarar por qué la descomposición depende de la ubicación del origen en polar, pero no en cartesiano, coordenadas