Caida libre

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  • Publicado : 7 de febrero de 2011
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Caida libre
Es un caso particular del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, en el cual la aceleración es[pic] siendo [pic]
La velocidad inicial es cero, como la propia frase lo indica se deja caer el cuerpo en caída libre [pic]como [pic], queda [pic]
Por otra parte, para el espacio, o altura a la que se encuentra el cuerpo:
[pic]
[pic]
La representación gráfica del movimiento será:[pic]

Lanzamiento vertical
Para el lanzamiento vertical nos encontramos con que [pic]es positiva, y así se mantendrá aún cuando su módulo llegue a valer cero. Esto ocurrirá en el punto más alto de la trayectoria, en el cual la [pic], pues pasará de valores positivos a negativos. En ese punto de la altura máxima, el móvil se encontrará parado durante un instante, después del cual comenzarácaer. Durante todo el movimiento la aceleración que sufrirá la partícula será la de la gravedad, la cual siempre tiene el mismo sentido, hacia abajo y, por convenio, negativo.
[pic]
[pic]
La representación gráfica del movimiento será:
[pic]
Para [pic], la tangente a la gráfica [pic] es horizontal, se corresponde con la altura máxima y con el instante en que la gráfica [pic] se hace cero.
Caídalibre
Se le llama caída libre al movimiento que se debe únicamente a la influencia de la gravedad.
• Todos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una aceleración dirigida hacia abajo cuyo valor depende del lugar en el que se encuentren. En la Tierra este valor es de aproximadamente 9,8 m/s², es decir que los cuerpos dejados en caída libre aumentan su velocidad (hacia abajo) en 9,8m/s cada segundo.
• En la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.
La aceleración a la que se ve sometido un cuerpo en caída libre es tan importante en la Física que recibe el nombre especial de aceleración de la gravedad y se representa mediante la letra g.
Para la caída libre, la gráfica posición tiempo tiene la siguiente apariencia:
En las gráficas posición-tiempo, unacurva indica la existencia de aceleración.
La pendiente cada vez más negativa nos indica que la velocidad del cuerpo es cada vez más negativa, es decir cada vez mayor pero dirigida hacia abajo. Esto significa que el movimiento se va haciendo más rápido a medida que transcurre el tiempo.
Considerando el sentido positivo hacia abajo y sentido negativo hacia arriba, la gráfica posición-tiempo seríacomo la anterior.
De esta gráfica posición-tiempo deducimos que ahora la velocidad es positiva (hacia abajo) y cada vez mayor porque la pendiente es positiva y cada vez mayor.
Si el móvil está disminuyendo su rapidez (está frenando), entonces su aceleración va en el sentido contrario al movimiento.
Si el móvil aumenta su rapidez, la aceleración tiene el mismo sentido que la velocidad.
Siaplicamos este convenio nos damos cuenta de que el sentido de g no ha cambiado: sigue siendo hacia abajo.
Ecuaciones para la caída libre
Recuerda las ecuaciones generales del movimiento:
e = vo·t + ½·a·t²
vf = vo + a·t
e = ½·a·t²
vf = a·t
Por otro lado, en una caída libre la posición que ocupa el cuerpo en un instante es precisamente su altura h en ese momento.
Como hemos quedado en llamar g ala aceleración que experimenta un cuerpo en caída libre, podemos expresar las ecuaciones así:
  h = ½·g·t²
vf = g·t
Lanzamiento Verrtical
Si lanzamos un cuerpo verticalmente hacia arriba, alcanzará una altura máxima y después caera. Tanto la fase de subida como la de bajada son de caída libre porque así llamamos a los movimientos que sólo dependen de la gravedad.
Mientras el cuerpo va haciaarriba, su rapidez disminuye y por lo tanto la gravedad estará dirigida en sentido contrario, es decir hacia abajo.
para calcular la velocidad final
vf = vo + g·t
para calcular la altura:
h = vo·t + ½·g·t²

Caída Libre:
Presumamos que estamos en lo alto de un puente a 30 metros de altura viendo el agua pasar. Por diversión dejamos caer una piedra y medimos el tiempo de caída con un...
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