ciencias

INSTITUTO TÉCNICO MARÍA INMACULADA
VILLA DEL ROSARIO

NOMBRE
CÓDIGO

GUIA DE FÍSICA
CAÍDA LIBRE

NOTA

OBJETOS QUE CAEN LIBREMENTE
REFUERCE Y AMPLIÉ SUS CONOCIMIENTOS, OBSERVE Y ANALICE LOS
VIDEOS 1, 2 Y 3 DE CAÍDA LIBRE.
Es bastante conocido que todos los objetos,
cuando se sueltan, caen hacia la tierra con
aceleración casi constante.
Hay una leyenda según la
cual fue Galileoquien
descubrió este hecho al
observar que dos diferentes
pesas
dejadas
caer
simultáneamente desde la
inclinada Torre de Pisa golpeaban el suelo casi al
mismo tiempo. Los logros que de Galileo en la
ciencia de la Mecánica prepararon el camino para
que Newton desarrollara sus leyes del
movimiento.
Denotaremos la aceleración de caída libre con el
símbolo g. El valor de g sobre laTierra disminuye
conforme aumenta la latitud. También hay ligeras
variaciones de g con la latitud. La aceleración de
caída libre está dirigida hacia el centro de la Tierra.
En al superficie, el valor de g es aproximadamente
9,80 m/s2, o 980 cm/s2 o 32 pies/s2. Al menos que
se establezca lo contrario, cuando efectuemos
cálculos usaremos 10 m/s2(S.I)
Cuando se emplea la expresión objeto que caelibremente
no
se
hace
referencia
necesariamente a un objeto a un que se soltó
desde el reposo. Un objeto que cae libremente es
cualquiera que se mueva con libertad bajo la
influencia de la gravedad, sin importar su
movimiento inicial. Los objetos lanzados hacia
arriba o hacia abajo y los que se sueltan desde el
reposo todos caen libremente una vez que se han
liberado. También, esimportante recordar que
cualquier objeto que cae libremente experimenta
una aceleración dirigida hacia abajo . Esto es cierto
independientemente del movimiento inicial del
objeto.
 Un objeto lanzado hacia arriba y uno lanzado

hacia abajo experimenta la misma aceleración
que un objeto que se deja caer desde el reposo.
Una vez que están en caída libre, todos los
objetos tienen unaaceleración hacia abajo, igual
a la aceleración de caída libre
Si se desprecia la resistencia del aire y se supone que la
aceleración en caída libre no varia con la altitud,
entonces el movimiento vertical de un objeto que cae
libremente es equivalente al movimiento en una
dimensión con aceleración constante.

Por tanto, se pueden aplicarse las ecuaciones
cinemáticas para aceleración constante,sólo
cambiaremos a por g.
Como el desplazamiento, la velocidad y la aceleración
de la gravedad g son de carácter vectorial se debe
hacer un convenio con el empleo de los signos:

 Vectores que van dirigidos hacia arriba son
positivos y vectores que van dirigidos hacia abajo,
son negativos.
v  vo  gt
v 2  vo  2 gx
2

x

1 2
gt  vo t  xo
2

EJEMPLOS
1. Desde una torre sedeja caer una piedra que
tarda 6 segundos en llegar al suelo. Calcular la
velocidad con que llega al suelo y la altura de la
torre.
Sol. Datos: vo = 0; g = 10 m/s2; t = 6 s; v=?, h=?
1
1
m
2
x  at 2  vo t    10 2 .6 s   0.6 s 
2
2
s 
 180 m
La anterior respuesta indica que la piedra
descendió 180 m, por tanto la altura de la torre
es de180 m
2. Se lanza unapiedra verticalmente hacia arriba
Con velocidad de 9 m/s. Calcular: el tiempo de
subida de la piedra. La altura máxima que
alcanza la piedra
Datos: vo = 9 m/s; v = 0; g = -10 m/s2; t=?; x=
Sol: v = vo + gt ;

0 = 9 m/s + (-10m/s).t

t = 0,9 seg.
v2 = vo + 2gx; 0 = 9 + 2(-10)x
x = 0,45 m

Considere el caso de una partícula lanzada verticalmente hacia arriba desde el origen con unavelocidad v o, en este caso vo es
positiva e xo = 0. Observe las graficas siguientes.

OTROS EJEMPLOS:
1. Un niño lanza una canica al aire con cierta velocidad inicial. Otro niño deja caer una pelota en el mismo instante. Compare
las aceleraciones de los dos objetos mientras permanece en el aire.
Solución: Una vez que los objetos abandonan la mano ambos están en caída libre y, en consecuencia...