Caida Libre

Caída Libre

El movimiento de los cuerpos en caída libre (por la acción de su propio peso) es una forma de rectilíneo uniformemente acelerado.

La distancia recorrida (d) se mide sobre la vertical y corresponde, por tanto, a una altura que se representa por la letra h.

En el vacío el movimiento de caída es de aceleración constante, siendo dicha aceleración la misma para todos los cuerpos, independientemente de cuales sean su forma y su peso.

La presencia de aire frena ese movimiento de caída y la aceleración pasa a depender entonces de la forma del cuerpo. No obstante, para cuerpos aproximadamente esféricos, la influencia del medio sobre el movimiento puede despreciarse y tratarse, en una primera aproximación, como si fuera de caída libre.

La aceleración en los movimientos de caída libre, conocida como aceleración de la gravedad, se representa por la letra g y toma un valor aproximado de 9,81 m/s2  (algunos usan solo el valor 9,8 o redondean en 10).

Si el movimiento considerado es de descenso o de caída, el valor de g resulta positivo como corresponde a una auténtica aceleración. Si, por el contrario, es de ascenso en vertical el valor deg se considera negativo, pues se trata, en tal caso, de un movimiento decelerado.

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  (v_o = 0).

Ejemplo:

Desde la parte alta de este moderno edificio se deja caer una pelota, si tarda 3 segundos en llegar al piso ¿cuál es la altura del edificio? ¿Con qué velocidad impacta contra el piso?

Veamos los datos de que disponemos:

v0= 0 m/s

t=3s

g=9.81 m/s2

h= x

Para conocer la velocidad final (vf), apliquemos la fórmula

vf = v0+g.t

vf = 0m/s+9.81m/s2.3s

vf= 29.43 m/s

Ahora, para conocer la altura (h) del edificio, aplicamos la fórmula:

h= v0.t+1/2g.t2

h= 0m/s.3s+1/2 (9.81m/s2).3s

h=0+1/2(9.81m/s2).9s2

h=1/2(88.29m)

h= 88.29/2 m

h=44.15m

Respuestas:

La pelota se deja caer desde una altura de 44,15 metros e impacta en el suelo con una velocidad de 29,43 metros por segundo.

Formulas:

Vf= v_o + g t

D=((vf + v_o)/2) t

Vf²= v_o² + 2gd

H= v_o t + ½ g t²

Vf = v_o – g t

G = 2 (h - v_o t)/ t²

T = √ 2h/g

G= vf² – v_o² / 2h

Ejercicios a resolver:

1.      Hallar la aceleración de la gravedad en un planeta conociendo que este cuando un cuerpo es soltado a 40 metros, tarda 10 segundos para golpear el suelo.

2.      ¿Con qué velocidad se debe lanzar un cuerpo hacia arriba para que logre una altura de 32 metros?