Caida libre

Introducción: Caída libre

Existió un enfrentamiento entre las ideas aristotélicas y las galileanas acerca de la caída de los cuerpos. De acuerdo con el descubrimiento de Galileo, se concluyó que :

Dos cuerpos cualquiera, sin importar la diferencia entre sus masas, en el mismo lugar de la tierra, caen con la misma aceleración y en línea recta, si se desprecia la resistencia del aire.

Laexperiencia demuestra que un cuerpo a cierta altura sobre la superficie y terrestre, no sujeto a algo, cae verticalmente hacia abajo en la dirección del radio terrestre, buscando el centro de la tierra. El cuerpo cae porque tiene peso, y este es, precisamente, la fuerza con que la tierra lo atrae hacia su centro.

Cuando un cuerpo cae, la rapidez de su movimiento aumenta con el tiempo quetranscurre durante su caída. Si despreciamos la resistencia que opone al aire, la velocidad varía uniformemente y en línea recta, lo cual garantiza un movimiento rectilíneo, con variación uniforme en su velocidad, y se trata de un movimiento uniformemente acelerado. La misma clase de movimiento se produce si un cuerpo es lanzado verticalmente hacía arriba. Conforme sube, su velocidad disminuyeuniformemente, hasta anularse en el punto de altura máxima. En el ascenso, el movimiento es también uniformemente acelerado, con aceleración negativa .

La aceleración en la caída libre se conoce como aceleración de gravedad, y es la aceleración que experimenta un cuerpo cuando cae por efecto de la atracción gravitacional. En el caso de la tierra, la dirección de esta aceleración es radial y hacia elcentro de la esfera terrestre . Su magnitud varia de un lugar a otro; y los polos terrestres es de 9.83 m/s2.
Y en el ecuador , de 9.68 m/s2, razón por la cual en términos generales se utiliza para la superficie terrestre un valor aproximado de 9.8 m/s2. Sobre la superficie de la luna, la aceleración de la gravedad es de 1.67 m/s2 y en la superficie de Júpiter es de 26.46 m/s2 .

Laaceleración debida a la gravedad se acostumbra a representar mediante la letra g, de manera que, si en la tierra, g = 9.8 m/s2 cuando un cuerpo cae, su velocidad aumenta 9.8 m/s cada segundo, y si el cuerpo asciende, su velocidad disminuye en 9.8 m/s cada segundo; para el ascenso, g tiene un valor negativo, -9.8 m/s2 . Un cuerpo que sube y que esta expuesto únicamente a la fuerza de atraccióngravitatoria se encuentra en condición de caída libre.

Especificare ahora algunas consideraciones acerca de la caída libre, ello nos permitirá resolver problemas con mayor facilidad, pues la idea no es sujetarse exclusivamente al uso de las formulas convencionales, si no, más bien poder seleccionar la información precisa que estemos estudiando.

• La caída libre de un cuerpo es un movimientorectilíneo, uniformemente acelerado, lo que quiere decir que el cuerpo tienen aceleración constante. Esta es la aceleración de gravedad identificada con la letra g , cuya magnitud es de 9.8 m/s2 y su dirección con respecto al suelo es siempre hacia abajo, específicamente, hacia el centro de la tierra y en la dirección del radio terrestre.

• Un cuerpo en caída libre tendrá siempre la mismaaceleración ya sea que parta del reposo o que sea lanzado con cierta velocidad inicial.

• En la caída libre, cuando el movimiento es vertical hacia abajo, la aceleración es positivo y su valor es de 9.8 m/s2 . Si el movimiento vertical y hacia arriba, el valor de la aceleración es de –9.8 m/s2 , puesto que la magnitud de la velocidad disminuye.

• Cuando un cuerpo es lanzadoverticalmente hacia arriba, se detiene en el punto de altura máxima y su velocidad es de 0; sin embargo su aceleración no es nula, si no que, en esa posición, la aceleración sigue siendo g.

• Si el cuerpo es lanzado verticalmente hacia arriba, desde el suelo, tarda lo mismo en alcanzar la altura máxima, que en regresar hasta el punto del cual fue lanzado; el tiempo de ascenso y el tiempo de...