Optimizando por simulación el lanzamiento de un proyectil. (1)

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Estamos ante un ejemplo en el que utilizando la fórmula del tiro de un proyectil, y el cálculo de las distancias alcanzadas bajo distintas condiciones de carga y ambiente, vamos a poder estudiar, por medio de la simulación, la forma de lograr unos lanzamientos que consigan la menor variación en el alcance a la diana.

El planteamiento y datos para el lanzamiento del proyectil

Pensemos que nos encontramos en un ficticio campo de prácticas de tiro, en concreto: nuestra área de trabajo, y tenemos papel, calculadora y lápiz para escribir. También disponemos de la fórmula que nos proporciona la física para el tiro de un proyectil y los datos necesarios para satisfacer la fórmula y poder calcular la distancia de tiro.

Nuestro objetivo como expertos artilleros y calculistas de tiro será el ajuste de los parámetros del tiro en el cañón (sistema) para que, conociendo los datos de fuerza de salida, peso del proyectil y rango de ajuste del ángulo de elevación, se alcance una diana situada a 150 metros.

Junto con los datos de tiro nos han informado que en el campo de prácticas hay unas de terminadas condiciones meteorológicas que son posible que afecten al proyectil en su recorrido. La fuerza de salida puede oscilar en un más o menos 10% y el ajuste del ángulo en más o menos 3 grados.

¿Qué valores utilizarás en los cálculos para conseguir los mejores tiros?

Nota: Los mejores tiros se consideran aquellos que tengan la menor variación en la distancia de alcance a la meta al ser afectados por las condiciones meteorológicas.

Croquis del campo de tiro

Es ahora el momento en el que debamos hacer una pausa para que el lector que se haya interesado por este caso haga sus propias reflexiones y se proponga una solución. Las únicas restricciones que debe tener son utilizar la fórmula y moverse en el rango de datos que proporciona el ejercicio.

También es el momento en que debamos aclarar que este ejercicio no es un simple entretenimiento. Aclaramos, en consecuencia, que el objetivo de este estudio es trasladar el caso completo a los procesos industriales. En estos últimos los objetivos a lograr son exactamente iguales a los requeridos en este caso: lograr que el proceso tenga una óptima variación en su salida y que se alcance el valor requerido por el diseñador.

Nota: Continua en un nuevo post

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