Balistică video: determinarea unghiului optim de lansare

Descriere

Sfetcu, Nicolae (2025). ”Balistică video: determinarea unghiului optim de lansare”, în Index Academic, I 2025, DOI: 10.58679/IA63420

PDF: https://www.indexacademic.ro/pdf/balistica-video-determinarea-unghiului-optim-de-lansare/

HTML: https://www.telework.ro/ro/balistica-video-determinarea-unghiului-optim-de-lansare/

Concepte: mișcare 2D, rezistența aerului.
Ce faci: lansezi ușor o bilă de hârtie/tenis de masă, filmezi din lateral.
Măsori: traiectorie x(t), y(t) → v₀ și unghi; compari raza reală cu modelul ideal.
Extinde: estimezi coeficientul de tracțiune din abatere.

Acest studiu prezintă un experiment de balistică video pentru determinarea unghiului optim de lansare al unui proiectil ușor și pentru evidențierea rolului rezistenței aerului. Metoda presupune filmare laterală cu etalon de scară, urmărirea poziției x(t), y(t) cadru-cu-cadru și potriviri liniare/parabolice pentru a extrage v_₀x, v_₀y, v_₀ și θ; raza măsurată se compară cu modelul ideal R = v₀²·sin(2θ)/g, iar abaterile oferă o estimare a efectelor de tracțiune, inclusiv o extensie pentru evaluarea coeficientului aerodinamic Cd. Serii de aruncări la unghiuri diferite (~30°, ~45°, ~60°) permit identificarea unghiului care maximizează distanța. Traiectoriile reale sunt asimetrice și mai scurte decât parabola ideală; R_real < R_ideal, iar unghiul optim coboară sub 45° din cauza frânării aerodinamice. Pentru o minge de ping-pong, valorile tipice sunt ~40–42°, confirmând influența substanțială a mediului.  Experimentul este reproductibil cu echipamente minime (smartphone + software), oferind un cadru didactic complet; rezultatele validează utilitatea analizei video în studiul mișcării 2D și în optimizarea practică a lansării.

Cuvinte cheie: balistică, video, unghiul de lansare, experiment, proiectil, tracțiune, coeficientul aerodinamic, traiectorie