Proyectil

Un proyectil es un objeto impulsado por la aplicación de una fuerza externa que luego se mueve libremente bajo la influencia de la gravedad y la resistencia del aire . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Si bien cualquier objeto en movimiento a través del espacio es un proyectil, se encuentran comúnmente en la guerra y los deportes (por ejemplo, una pelota de béisbol lanzada, un balón de fútbol pateado , una bala disparada , una flecha disparada , una bala de cañón , una piedra lanzada desde una catapulta ). ^{[ 3 ] [ 4 ]}

En balística , las ecuaciones matemáticas del movimiento se utilizan para analizar las trayectorias de los proyectiles durante el lanzamiento, el vuelo y el impacto . ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Las cerbatanas y los rifles neumáticos utilizan gases comprimidos, mientras que la mayoría de las demás armas de fuego y cañones emplean gases en expansión liberados por reacciones químicas repentinas de propelentes como la pólvora sin humo . Las armas de gas ligero utilizan una combinación de estos mecanismos.

Los cañones electromagnéticos utilizan campos electromagnéticos para proporcionar aceleración a lo largo de toda la longitud del dispositivo, aumentando considerablemente la velocidad de salida del proyectil .

Algunos proyectiles se impulsan durante el vuelo mediante un motor cohete o un motor a reacción . En terminología militar, un cohete no es guiado, mientras que un misil es guiado . Cabe destacar los dos significados de "cohete" (arma y motor): un ICBM es un misil guiado con motor cohete.

Una explosión, ya sea causada por un arma o no, provoca que los escombros actúen como múltiples proyectiles de alta velocidad. Un arma o dispositivo explosivo también puede diseñarse para producir muchos proyectiles de alta velocidad mediante la fragmentación de su carcasa; a estos se les denomina correctamente fragmentos .

En el movimiento de proyectiles, la fuerza más importante aplicada a la masa del proyectil es la fuerza propulsora ^{[ 8 ]} . En muchos deportes, las fuerzas propulsoras son proporcionadas por músculos que aceleran el proyectil (balón, disco, jabalina, martillo, dardo), y cuanto mayor sea la fuerza propulsora, más rápido y más lejos viajará el proyectil. Véase lanzamiento , bolos .

Algunos proyectiles permanecen conectados mediante un cable al equipo de lanzamiento después de ser lanzados:

• Para guiado: misil guiado por cable (alcance de hasta 4.000 metros o 13.000 pies ).
• Para administrar una descarga eléctrica, como en el caso de una Taser (alcance de hasta 10,6 metros o 35 pies ), se disparan dos proyectiles simultáneamente, cada uno con un cable.
• establecer una conexión con el objetivo, ya sea para remolcarlo hacia el lanzador, como con un arpón ballenero , o para atraer al lanzador hacia el objetivo, como lo hace un gancho de agarre .

Un objeto proyectado en un ángulo con respecto a la horizontal tiene componentes de velocidad tanto verticales como horizontales. La componente vertical de la velocidad en el eje y viene dada por:${\displaystyle V_{y}=U\sin \theta }$mientras que el componente horizontal de la velocidad es${\displaystyle V_{x}=U\cos \theta }$Existen diversos cálculos para proyectiles a un ángulo específico.${\displaystyle \theta }$:

1. Tiempo para alcanzar la altura máxima. Se simboliza como (${\displaystyle t}$), que es el tiempo que tarda el proyectil en alcanzar la altura máxima desde el plano de proyección. Matemáticamente, se expresa como${\displaystyle t=U\sin \theta /g}$dónde${\displaystyle g}$= aceleración debida a la gravedad (aprox. 9,81  m/s²),${\displaystyle U}$= velocidad inicial (m/s) y${\displaystyle \theta }$= ángulo formado por el proyectil con el eje horizontal.

2. Tiempo de vuelo (${\displaystyle T}$): este es el tiempo total que tarda el proyectil en caer de nuevo al mismo plano desde el que fue proyectado. Matemáticamente se expresa como${\displaystyle T=2U\sin \theta /g}$.

3. Altura máxima (${\displaystyle H}$): esta es la altura máxima alcanzada por el proyectil O el desplazamiento máximo en el eje vertical (eje y) cubierto por el proyectil. Se da como${\displaystyle H=U^{2}\sin ^{2}\theta /2g}$.

4. Alcance (${\displaystyle R}$): El alcance de un proyectil es la distancia horizontal cubierta (en el eje x) por el proyectil. Matemáticamente,${\displaystyle R=U^{2}\sin 2\theta /g}$El rango es máximo cuando el ángulo${\displaystyle \theta }$= 45°, es decir${\displaystyle \sin 2\theta =1}$.

• Uso de proyectiles por organismos no humanos
• Gastos de desplazamiento

• Heidi Knecht (29 de junio de 2013). Tecnología de proyectiles . Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4899-1851-2.

• Modelo informático de física de código abierto
• Applet de movimiento de proyectiles
• Otro applet de movimiento de proyectiles