Se
le llama caída libre al movimiento que se debe únicamente a la influencia de la
gravedad.
Todos
los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una aceleración 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 caída libre
aumentan su velocidad (hacia abajo) en 9,8 m/s cada segundo .
En
la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire.
La
aceleración a la que se ve sometido un cuerpo en caída libre es tan importante
en la Física que recibe el nombre especial de aceleración de la gravedad y se
representa mediante la letra g.
Lugar | g (m/s²) | ||
Mercurio | 2,8 | ||
Venus | 8,9 | ||
Tierra | 9,8 | ||
Marte | 3,7 | ||
Júpiter | 22,9 | ||
Saturno | 9,1 | ||
Urano | 7,8 | ||
Neptuno | 11,0 | ||
Luna | 1,6 |
En
la caída libre ideal, se desprecia la resistencia aerodinámica que presenta el
aire al movimiento del cuerpo, analizando lo que pasaría en el vacío. En esas
condiciones, la aceleración que adquiriría el cuerpo sería debida
exclusivamente a la gravedad, siendo independiente de su masa; por ejemplo, si
dejáramos caer una bala de cañón y una pluma en el vacío, ambos adquirirían la
misma aceleración, , que es la aceleración de la gravedad
Para
resolver problemas con movimiento de caída libre utilizamos las siguientes
fórmulas:
Algunos
datos o consejos para resolver problemas de caída libre
Recuerda
que cuando se informa que “Un objeto se deja caer” la velocidad inicial será siempre
igual a cero (v0 = 0).
En
cambio, cuando se informa que “un objeto se lanza” la velocidad inicial será
siempre diferente a cero (vo ≠ 0).
Movimiento
de subida o de tiro vertical
Al
igual que la caída libre, este es un movimiento uniformemente acelerado.
Es
un movimiento sujeto a la aceleración gravitacional, solo que ahora es la
aceleración la que se opone al movimiento inicial del objeto. El tiro vertical
comprende subida y bajada de los cuerpos u objetos.
Tal
como la caída libre, es un movimiento sujeto a la aceleración de la gravedad
(g), sólo que ahora la aceleración se opone al movimiento inicial del objeto.
A
diferencia de la caída libre, que opera solo de bajada, el tiro vertical
comprende subida y bajada de los cuerpos u objetos y posee las siguientes
características:
-
La velocidad inicial siempre es diferente a cero.
-
Mientras el objeto sube, el signo de su velocidad (V) es positivo.
-
Su velocidad es cero cuando el objeto
alcanza su altura máxima.
-
Cuando comienza a descender, su velocidad será negativa.
-
Si el objeto tarda, por ejemplo, 2 s en alcanzar su altura máxima, tardará 2 s
en regresar a la posición original, por lo tanto el tiempo que permaneció en el
aire el objeto es 4 s.
-
Para la misma posición del lanzamiento la velocidad de subida es igual a la
velocidad de bajada.
Para
resolver problemas con movimiento de subida o tiro vertical utilizamos las siguientes fórmulas:
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