LA cinematik

Caída Libre
Uno de los casos más comunes de aceleración constante es la aceleración debida a la gravedad cerca de la superficie terrestre. Cuando dejamos caer un objeto su velocidad inicial (en el momento en que se suelta) es cero. En un momento posterior, mientras cae, tiene una velocidad distinta a cero. Hubo un cambio de velocidad y, por lo tanto, por definición hubo una aceleración. Estaaceleración debida a la gravedad (g) cerca de la superficie terrestre tiene una magnitud aproximada de
g=9.80 m⁄s^2 Aceleración debida a la gravedad
O 9.80 cm⁄s^2 y está dirigida hacia abajo (hacia el centro de la tierra). En unidades inglesa, el valor de g es de aproximadamente32.2 ft⁄s^2 .
Los valores que damos aquí para g son aproximados porque la aceleración debida a la gravedad vería unpoco en los diferentes lugares, como resultados de diferencias en la altura del mar y en la densidad media regional de masa de la tierra. La resistencia del aire es otro factor que afecta (reduce) la aceleración de un objeto que cae; pero también la ignoraremos aquí por sencillez.
Decimos que los objetos que se mueven únicamente bajo la influencia de la gravedad están en caída libre. Laspalabras “caída libre” nos hacen imaginar objetos que se dejan caer. No obstante, el término se puede aplicar en general a cualquier movimiento vertical bajo la influencia exclusiva de la gravedad. Los objetos que se sueltan desde el reposo o que se lanzan hacia arriba o hacia abajo están en caída libre una vez que se sueltan. Es decir, después de t=0 (el momento del lanzamiento), solo la gravedadinfluye en el movimiento. (Incluso cuando un objeto proyectado hacia arriba está ascendiendo, está acelerando hacia abajo.) Por lo tanto, podemos usar el conjunto de ecuaciones para movimiento en una dimensión con la aceleración constante, para describir la caída libre.
La aceleración debido a la gravedad, g, tiene el mismo valor todos los objetos en caída libre, sin importar su masa ni su peso. Antesse pensaba que los cuerpos más pesados caían más rápido que los más ligeros. Este concepto formo parte de la teoría del movimiento de Aristóteles. Es fácil observar que una moneda cae más rápidamente que una hoja de papel cuando se deja caer simultáneamente desde la misma altura. Sin embargo, en este caso la resistencia del aire es muy importante. Si el papel se arruga hasta formar una bolitacompacta, dará más batalla a la moneda. Asimismo, una pluma “flota” hacia abajo mucho más lentamente que una moneda que cae. No obstante, en un vació aproximado, donde la resistencia del aire es insignificante, la pluma y la moneda caerán con la misma aceleración debida a la gravedad.
El astronauta David Scott realizó un experimento similar en la luna en 1971, al dejar caer simultáneamente una plumay un martillo desde la misma altura. No necesitó una bomba de vació: la luna no tiene atmosfera y por consiguiente no hay resistencia del aire. El martillo y la pluma llegaron a la superficie luna juntos; pero ambo cayeron más lentamente que en la tierra. La aceleración debida a la gravedad cerca de la superficie lunar es aproximadamente la sexta parte de la que tenemos cerca de la superficieterrestre gM≈ g⁄6 .
Las ideas que gozan actualmente de aceptación en cuanto al movimiento de cuerpos que caen se deben en gran medida a galileo, quien desafío la teoría de Aristóteles e investigo experimentalmente el movimiento de tales objetos. Según la leyenda, Galileo estudio la aceleración de cuerpos que caen dejando caer objetos de diferentes pesos desde el alto de la Torre Inclinada de Pisa.Caída libre y resistencia del aire
Cuando se dejan caer simultáneamente de la misma altura, una pluma cae más lentamente que una moneda, a causa de la resistencia del aire. En cambio, cuando ambos objetos se dejan caer en un recipiente donde se hizo un buen vació parcial, en el que la resistencia del aire es insignificante, la pluma y la moneda caen juntas con la misma aceleración...