Caida libre

Caída libre
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En mecánica, la caída libre es la trayectoria que sigue un cuerpo bajo la acción de un campo gravitatorio exclusivamente. Aunque la definición excluya la acción de otras fuerzas como la resistencia aerodinámica, es común hablar de caída libre en la situación en la que el peso discurreinmerso en la atmósfera. Se refiere también a caída libre como una trayectoria geodésica en el espacio-tiempo de cuatro dimensiones de la Teoría de la Relatividad General.
Contenido
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1 La caída libre como sistema de referencia
2 Aceleración en caída libre
2.1 Caída libre en campo aproximadamente constante
3 Trayectoria en caída libre
3.1 Caída libre totalmente vertical
3.2Caída libre parabólica y casi-parabólica
3.3 Caída libre desde grandes distancias: cónicas
4 Véase también
5 Enlaces externos
La caída libre como sistema de referencia [editar]
Un sistema de referencia cuya trayectoria sea la de la caída libre puede considerarse inercial o no inercial en función del marco teórico que esté utilizándose. En física clásica la gravedad es una fuerza que aparecesobre una masa y que es proporcional al campo gravitatorio medido en la posición espacial donde se encuentre dicha masa. La constante de proporcionalidad es precisamente el valor de la masa inercial del cuerpo, tal y como establece el principio de equivalencia. En física relativista la gravedad es el efecto, sobre las trayectorias de los cuerpos, del espacio-tiempo curvado. En este último caso, lagravedad no es una fuerza, sino una geodésica. Por tanto, desde el punto de vista de la física clásica, un sistema de referencia en caída libre es un sistema acelerado por la fuerza de la gravedad y, como tal, es no inercial. Por el contrario, desde el punto de vista de la física relativista, el mismo sistema de referencia es inercial, pues aunque es acelerado en el espacio, no es acelerado en elespacio-tiempo. La diferencia radica en la propia definición de los conceptos geométricos y cinemáticos, que para un marco teórico y para el otro, son completamente diferentes.
Aceleración en caída libre [editar]

Caída libre
Si en este movimiento se desprecia el rozamiento del cuerpo con el aire, es decir, se estudia en el vacío. El movimiento de la caída libre es un movimiento uniformementeacelerado. La aceleración instantánea debida sólo a la gravedad es independiente de la masa del cuerpo, es decir, si dejamos caer un coche y una pluma, ambos cuerpos tendrán la misma aceleración, que coincide con la aceleración de la gravedad (g).
Cuando la caída libre tiene lugar en el seno de un fluido como el aire, hay que considerar las fuerzas viscosas que actúan sobre el cuerpo. Aunquetécnicamente la caída ya no es libre, desarrollaremos en adelante las ecuaciones inluyendo el término aerodinámico excepto en los casos en los que no proceda (p.e. espacio exterior).
Caída libre en campo aproximadamente constante [editar]
Sabemos por la segunda ley de Newton que la suma de fuerzas es igual al producto entre la masa del cuerpo mas la aceleración del mismo. en caída libre sólointervienen el peso , que siempre es vertical, y el rozamiento aerodinámico que va en la misma dirección aunque en sentido opuesto a la velocidad. La ecuación de movimiento es por tanto:

siendo m la masa del cuerpo.
La aceleración de la gravedad se indica con signo negativo, porque tomamos el eje de referencia desde el suelo hacia arriba, los vectores ascendentes los consideraremos positivos y losdescendentes negativos, la aceleración de la gravedad es descendente, por eso el signo -.
Trayectoria en caída libre [editar]
La trayectoria de caida libre es la distancia recorrida en angulo determinado sea vertical u horizontal
Caída libre totalmente vertical [editar]
El movimiento del cuerpo en caída libre es vertical con velocidad creciente (movimiento uniformemente acelerado con...