Fisica

CAIDA LIBRE Y TIRO VERTICAL DE LOS CUERPOS

CAIDA LIBRE

Un cuerpo tiene una caída libre, si desciende sobre la superficie de la Tierra y no sufre ninguna o nula resistencia originada por el aire. De manara práctica, cuando la resistencia del aire sobre los cuerpos es tan pequeña que se puede despreciar es posible interpretar su movimiento como una caída libre. Para cualquiera de nosotroses muy común observar la caída de los cuerpos sobre la superficie de la Tierra, pero, ¿Nos hemos puesto a pensar el tiempo que invierten en caer dos cuerpos de diferente tamaño desde una misma altura y de manera simultánea? Pongamos de ejemplo tu libreta y una hoja de papel, los dejamos caer desde una misma posición y de manera simultánea. ¿Quién cae primero? ¿Por qué? Y si la hoja de papel sehace bolita y se realiza el mismo experimento ¿Qué pasa ahora?
El científico italiano Galileo Galilei, fue el primero en demostrar en 1590 que todos los cuerpos, ya sean grandes o pequeños, en ausencia de la fricción del aire, caen a la Tierra con la misma aceleración. Basado en ello podemos afirmar que la aceleración gravitacional produce sobre los cuerpos con caída libre un movimientouniformemente variado, motivo por el cual su velocidad aumenta de manera constante, mientras que la aceleración permanece fija.
Al hacer la medición de la aceleración de la gravedad en diferentes puntos de la Tierra, se encontrado que ésta no es igual, pues existen pequeñas diferencias; sin embargo, para fines prácticos el valor aceptado es de 9.8066 m/s2, cantidad que redondeada puedeconsiderarse en forma aproximada de cómo 9.8 m/s2.

TIRO VERTICAL

Este movimiento se presenta cuando un cuerpo se lanza verticalmente hacia arriba observándose que su velocidad va disminuyendo hasta anularse al alcanzar su máxima altura, por lo que inmediatamente inicia su regreso para llegar al mismo punto donde fue lanzado y adquiere la misma velocidad con la cual partió. De igual forma, el tiempoempleado en subir, es el mismo tiempo que emplea para bajar. En conclusión, el tiro vertical sigue las mismas leyes de la caída libre de los cuerpos, y, por lo tanto, se usan las mismas ecuaciones en la resolución de problemas.
Así pues, en este tipo de movimiento generalmente resulta importante calcular la máxima altura que alcanza el cuerpo, el tiempo que invierte en subir hasta alcanzardicha altura y el tiempo de permanencia en el aire, por tal motivo, haremos la deducción de las ecuaciones necesarias para calcular dichas magnitudes.

DEFINICIÓN DE ACELERACIÓN DEBIDO A LA GRAVEDAD

La aceleración de un cuerpo en caída libre se denomina aceleración debido a la gravedad, o simplemente aceleración de la gravedad, la cual se representa por la letra “g”. Dicha magnitud sedenomina en algunas ocasiones gravedad o fuerza de la gravedad, pero ambas expresiones son incorrectas, porque gravedad es un fenómeno y la fuerza de gravedad significa la fuerza con la cual la Tierra atrae a un cuerpo, conocido también con el nombre de peso del cuerpo; así pues, la letra “g” representa a la aceleración producida por la fuerza resultante del fenómeno de la gravedad.

TRABAJO DEINVESTIGACIÓN:
En función de los valores constantes de la masa de la Tierra, la Gravitación Universal y la distancia al centro de la Tierra, calcule el valor de la aceleración debido a la gravedad.

Para resolver problemas de caída libre y tiro vertical, se utilizan las mismas ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente variado, resumidas en las hojas que se te entregaron en su momentopara dicho tema.

Formulario de caída libre y tiro vertical


[m/s] [m/s2]



h = V t [ m ] Vf = g t + V0 [ m/s ]



[ m/s ] h = V0 t + ½ gt2 [ m ]


[ m ] h = (t) [ m]...