resumen

Universidad Nacional Aut´
onoma de Honduras
UNAH-VS
Departamento de F´ısica

Laboratorio virtual No. 1
LF100

Ca´ıda libre
OBJETIVOS
1. Comprobaci´
on de las leyes del Movimiento Rectil´ıneo Uniformemente Acelerado.
2. Verificar la independencia de la aceleraci´on gravitatoria con la masa en el movimiento de ca´ıda
libre.
3. Determinar las ecuaciones emp´ıricas de la posici´on y lavelocidad en funci´on del tiempo.
4. Determinar experimentalmente el valor de la aceleraci´on de la gravedad
5. Estudiar el comportamiento de un objeto que es dejado caer desde el reposo en diferentes campos
gravitacionales.
TEOR´
IA
Se le llama ca´ıda libre al movimiento que se debe u
´nicamente a la influencia de la gravedad.
Todos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen unaaceleraci´on dirigida hacia abajo cuyo
valor depende del lugar en el que se encuentren. En la Tierra este valor es de aproximadamente
9.8 m/s2 , es decir que los cuerpos dejados en ca´ıda libre aumentan su velocidad (hacia abajo) en
9.8 m/s cada segundo.
En la ca´ıda libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.
La aceleraci´
on a la que se ve sometido un cuerpo en ca´ıda libre es tanimportante en la F´ısica que
recibe el nombre especial de aceleraci´
on de la gravedad y se representa mediante la letra g.
Tabla I
Lugar

g(m/s2 )

Mercurio
Venus
Tierra
Marte
J´
upiter
Saturno
Urano
Neptuno
Luna

2.8
8.9
9.8
3.7
22.9
9.1
7.8
11.0
1.6

La aceleraci´on de un cuerpo en ca´ıda libre
depend´ıa del lugar en el que se encontrara.
En la Tabla I se presentanalgunos valores
aproximados de g en diferentes lugares de
nuestro Sistema Solar.
Para hacer m´as c´omodos los c´alculos de clase
se suele utilizar para la aceleraci´on de la
gravedad en la Tierra el valor aproximado de
10 m/s2 en lugar de 9.8 m/s2 , que ser´ıa m´as
correcto.

CA´
IDA LIBRE: MOVIMIENTO VERTICAL CON VELOCIDAD INICIAL CERO.
Las ecuaciones generales del movimiento que seestudiaron para el movimiento rectil´ıneo uniformemente
acelerado fueron:
1
x = v0 t + at2
2
v 2 = v02 + 2ax
v = v0 + at
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Estas ecuaciones para el movimiento de ca´ıda libre, donde el cuerpo se deja caer vertical hacia abajo
con, en este caso su velocidad inicial ser´acero y por tanto el primer sumando de cada una de las
ecuaciones anteriores tambi´en ser´
a cero, adem´as en lugar de x, v, v0 , a, colocaremos y, vy , g (ya que
es la aceleraci´
on que experimenta un cuerpo en ca´ıda libre), as´ı obtenemos las ecuaciones:
1 2
gt
2
2
vy = 2gy
y=

vy = gt
Por otro lado, en una ca´ıda libre la magnitud de la posici´on (y) que ocupa el cuerpo en un instantees
precisamente su altura h en ese momento.
PROCEDIMIENTO
Ca´ıda libre con velocidad inicial cero
1. . Estudiar la ca´ıda libre de un cuerpo con este simulador
(Para ´
angulos de lanzamiento iguales a 90◦ ).

Es necesario entrar a la p´
agina web:
http://www.educaplus.org/play-301-Ca %C3 %ADda-libre.html
Puede utilizarse para actividades de observaci´on y para actividades de c´alculo.Pasando el rat´
on
por una cronofotograf´ıa se puede visualizar el tiempo y utilizando el medidor puede determinar
su altura en ese instante (a mayor cronofotograf´ıa mayor n´
umero de posiciones. El medidor colocarlo inicialmente en el punto de donde se deja caer el cuerpo).
En el simulador se desprecia la influencia del aire.
Ubicar la esferita y el medidor en el punto de lanzamiento.
Lacronofotograf´ıa debe indicar el n´
umero 4.

2

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Dar click en “soltar” y observar la ca´ıda de la esfera hasta que llega al eje de las abscisas x.
Colocar el rat´
on en el dibujo que parece un s´ımbolo de br´
ujula y arrastrarlo hasta cada
cronofotograf´ıa (imagen del...