trabajo de intro










INTRODUCCIÓN
Para entender el concepto de caída libre de los cuerpos, veremos el siguiente ejemplo: Si dejamos caer una pelota de hule macizo y una hoja de papel, al mismo tiempo y de la misma altura, observaremos que la pelota llega primero al suelo. Pero, si arrugamos la hoja de papel y realizamos de nuevo el experimento observaremos que los tiempos de caída son casiiguales. En cinemática, la caída libre es un movimiento de un cuerpo dónde solamente influye la gravedad. En este movimiento se desprecia el rozamiento del cuerpo con el aire, es decir, se estudia en el vacío. El movimiento de la caída libre es un movimiento uniformemente acelerado. La aceleración instantánea es independiente de la masa del cuerpo, es decir, si dejamos caer un coche y una pulga, amboscuerpo tendrán la misma aceleración, que coincide con la aceleración de la gravedad (g)












OBJETIVOS
El movimiento de caída libre es un movimiento uniformemente acelerado, donde la aceleración instantánea coincide con la aceleración de la gravedad; luego de esta sesión el estudiante será capaz de realizar lo siguiente:
Calcular la aceleración de la gravedad usando el sistemaData Studio
Verificar que la aceleración de caída de un cuerpo no depende de su masa
Realizar un análisis gráfico de los parámetros registrados por los sensores a fin de establecer con un mínimo margen de error las magnitudes físicas buscadas (gravedad, tiempo de caída)
Verificar la relación entre la distancia de caída con el tiempo empleado










FUNDAMENTO TEÓRICO
CAIDA LIBREDE LOS CUERPOS
Se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio. Aunque esta definición formal excluye la influencia de otras fuerzas, como la resistencia aerodinámica, frecuentemente éstas deben ser tenidas en cuenta cuando el fenómeno tiene lugar en el seno de un fluido, como el aire o cualquier otro fluido.
El concepto es aplicable inclusoa objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción desaceleradora de la gravedad o a un satélite (no propulsado) en órbita alrededor de la Tierra.
Se comprueba experimentalmente que en el vacío todos los cuerpos, sin importar su peso, tamaño o forma, se mueven con una aceleración constante denominada aceleración de la gravedad (g).






Se verifica que si el cuerpo seencuentra cerca a la superficie de la tierra (alturas pequeñas comparadas con el radio de la tierra: Rtierra = 6400 km) la aceleración de la gravedad se puede considerar constante y su valor aproximado es:

Este movimiento se puede considerar un caso particular del MRUV donde la aceleración constante (la aceleración de la gravedad) es conocida de antemano.
Frecuentemente, el valor de la aceleraciónde la gravedad g se aproxima a:

Analicemos el caso de que un cuerpo es dejado caer considerando g = 10 m/s2:







Cuando un cuerpo cae describiendo un MVCL en cada segundo la velocidad aumenta en 10 m/s2 (ó 9,8 m/s2). Según esto:

Para determinar la altura que desciende el cuerpo en cada segundo (h1, h2 y h3) se determina el valor de la velocidad media y se multiplica por el tiempotranscurrido (en este caso 1 segundo). Según esto:

Ahora analicemos el caso de que un cuerpo se lanza verticalmente hacia arriba desde la parte alta de un acantilado con una velocidad Vo = 20 m/s, considerando 10 m/s2:

Cuando un cuerpo se lanza verticalmente hacia arriba, el cuerpo primeramente sube y el valor de su velocidad disminuye en 10 m/s en cada segundo, y posteriormente baja y elvalor de su velocidad aumenta en 10 m/s en cada segundo.
En este caso, la altura se mide siempre respecto del nivel de lanzamiento. La velocidad del cuerpo en cada segundo será:

Según esto, después de 2 s el valor de la velocidad del cuerpo es 0. En ese instante el cuerpo alcanza su altura máxima.
Los valores de las velocidades en los instantes t = 1 y t = 3, y en los instantes t = 0 y t = 4,...