Caida Libr

eMovimiento de caída libre
El movimiento de los cuerpos en caída libre (por la acción de su propio peso) es una forma derectilíneo uniformemente acelerado. La distancia recorrida (d) se mide sobre la vertical y corresponde, por tanto, a una altura que se representa por la letra h. En el vacío el movimiento de caída es de aceleración constante, siendo dicha aceleración la misma para todos loscuerpos, independientemente de cuales sean su forma y su peso. La presencia de aire frena ese movimiento de caída y la aceleración pasa a depender entonces de la forma del cuerpo. No obstante, para cuerpos aproximadamente esféricos, la influencia del medio sobre el movimiento puede despreciarse y tratarse, en una primera aproximación, como si fuera de caída libre. La aceleración en los movimientos decaída libre, conocida como aceleración de la gravedad, se representa por la letra g y toma un valor aproximado de 9,81 m/s2 (algunos usan solo el valor 9,8 o redondean en 10).

Si el movimiento considerado es de descenso o de caída, el valor de g resulta positivo como corresponde a una auténtica aceleración. Si, por el contrario, es de ascenso en vertical el valor deg se considera negativo,pues se trata, en tal caso, de un movimiento decelerado.

Para resolver problemas con movimiento de caída libre utilizamos las siguientes fórmulas:

Torre de experimentación para caída libre de cierta cantidad de átomos, en Bremen, Alemania.

Algunos datos o consejos para resolver problemas de caída libre:

Recuerda que cuando se informa que “Un objeto se deja caer” la velocidad inicial serásiempre igual a cero (v0 = 0). En cambio, cuando se informa que “un objeto se lanza” la velocidad inicial será siempre diferente a cero (vo ≠ 0).

Desarrollemos un problema para ejercitarnos Gota de agua en caída libre. Desde la parte alta de este moderno edificio se deja caer una pelota, si tarda 3 segundos en llegar al piso ¿cuál es la altura del edificio? ¿Con qué velocidad impacta contra elpiso?

Veamos los datos de que disponemos:

Desde lo alto dejamos caer una pelota.

Para conocer la velocidad final (vf), apliquemos la fórmula

Ahora, para conocer la altura (h) del edificio, aplicamos la fórmula:

Respuestas: La pelota se deja caer desde una altura de 44,15 metros e impacta en el suelo con una velocidad de 29,43 metros por segundo.

Movimiento de subida o de tirovertical
Al igual que la caída libre, este es un movimiento uniformemente acelerado. Tal como la caída libre, es un movimiento sujeto a la aceleración de la gravedad (g), sólo que ahora la aceleración se opone al movimiento inicial del objeto. A diferencia de la caída libre, que opera solo de bajada, el tiro vertical comprende subida y bajada de los cuerpos u objetos y posee las siguientescaracterísticas: - La velocidad inicial siempre es diferente a cero. - Mientras el objeto sube, el signo de su velocidad (V) es positivo. - Su velocidad es cero cuando el objeto alcanza su altura máxima. - Cuando comienza a descender, su velocidad será negativa. - Si el objeto tarda, por ejemplo, 2 s en alcanzar su altura máxima, tardará 2 s en regresar a la posición original, por lo tanto el tiempo quepermaneció en el aire el objeto es 4 s. - Para la misma posición del lanzamiento la velocidad de subida es igual a la velocidad de bajada. Para resolver problemas con movimiento de subida o tiro vertical utilizamos las siguientes fórmulas:

Para ejercitarnos, resolvamos lo siguiente: Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota con una velocidad inicial de 30 m/s, calcular: a) Tiempo que tardaen alcanzar su altura máxima. b) Altura máxima. c) Posición y velocidad de la pelota a los 2 s de haberse lanzado. d) Velocidad y posición de la pelota a los 5 s de haber sido lanzada. e) Tiempo que la pelota estuvo en el aire desde que se lanza hasta que retorna a tierra. Veamos los datos que tenemos:

Para conocer el tiempo que demora la pelota en llegar a velocidad cero (altura máxima)...