Introduccin
El presentetrabajodel curso defsicaes una resea del temacada
libreque es aquella donde un objeto es lanzado con
unavelocidadinicial igual a cero.Daremos una definicin, sus
formulas y se mostraran algunos ejemplos resueltos, esto se hace
con elobjetivode obtener un mejorconocimientoen este tema y no
tener dificultades al realizar estos ejerciciosEntre los diversos
movimientos que se producen en la naturaleza siempre ha habido
inters en el estudio del movimiento de cada de los cuerpos prximos
a la superficie de la tierra. Cuando dejamos caer un objeto desde
cierta altura, podemos comprobar que al caer su velocidad aumenta,
es decir, su movimiento es acelerado. Si lanzamos el objeto, hacia
arriba, su velocidad disminuye gradualmente hasta anularse en el
punto ms alto, o sea, el movimiento de subida (ascendente) es
retardado. La caractersticas de estos movimientos ascendentes y
descendentes fueron objeto de estudio desde tiempos muy
remotos.
GALILEO Y LA CAIDA DE LOS CUERPOS
Ya desde joven, Galileo se dio cuenta de que la ley que haba
enunciado Aristteles sobre la cada de los cuerpos, aquello de que
la masa es proporcional a la velocidad, no pareca encajar muy
bien.Galileo, sin saberlo, invent el mtodo cientfico, ya que a la
hora de investigar, primero observaba, luego formulaba hiptesis,
experimentaba y, en ltimo lugar, llegaba a conclusiones y enunciaba
leyes. Y como no, aplic este mtodo al estudio de la cada de los
cuerpos.Al estudiar la cada de los cuerpos mediante experimentos y
mediciones precisas, GALILEO llego a la conclusin: si se deja caer
simultneamente desde una misma altura un cuerpo ligero y otro
pesado, ambos caern con la misma aceleracin, llegando al suelo en
el mismo tiempo. Se cuenta que GALILEO subi a LA TORRE DE PISA para
confirmar esta hiptesis.
MOVIMIENTO VERTICAL DE CAIDA LIBRE MVCL
Se conoce como cada libre cuando desde cierta altura un cuerpo
se deja caer para permitir que lafuerzade gravedad actu sobre l,
siendo su velocidad inicial cero.En este movimientos el
desplazamiento es en una soladireccinque corresponde al eje
vertical (eje "Y").Todos los cuerpos con este tipo de movimiento
tienen una aceleracin dirigida hacia abajo cuyo valor depende del
lugar en el que se encuentren. Los cuerpos dejados en cada libre
aumentan su velocidad(hacia abajo)en 9,8 m/s cada segundo.La
aceleracin de gravedad es la misma para todos los objetos y es
independiente de las masas de stos.En la cada libre no se tiene en
cuenta laresistenciadelaire. Si se desprecia la resistencia del
aire y se supone que aceleracin en cada libre no vara con la
altitud, entonces el movimiento vertical de un objeto que cae
libremente es equivalente al movimiento con aceleracin
constante.
ATRACCIN TERRESTRE La causa por la cual todos los cuerpos caen
es por el hecho de que ellos se ven atrados por la tierra. La
intensidad de esta atraccin se denomina peso , y este es mayor en
los cuerpos que poseen mayor masa.
ACELERACIN DE LA GRAVEDAD Soltando una piedra sabemos que parte
del reposo y que su rapidez va en aumento mientras cae. la piedra
acelera mientras cae debido a la atraccin terrestre
La aceleracin que adquieren los cuerpos a causa de la atraccin
terrestre se llama aceleracin de la gravedad (g).
VARIACIN DE LA GRAVEDAD La aceleracin de la gravedad no es la
misma en todos los lugares de la tierra ; depende de la latitud y
de la altura sobre el nivel del mar.la g tiene un valor diferente
en cada lugar de la tierra .
gn= 9.81m/s2 ( a nivel del mar)
ge=9.79 m/s2 (en el ecuador)
gp= 9.83 m/s2 (en los polos)
Para los problemas utilizaremos el valor de la gravedad de 9.8
m/s2 pero para facilitar los problemas se toma el valor de la
gravedad de 10 m/s2.
LEYES FUNDAMENTALES DE LA CADA LIBREa) Todo cuerpo que cae
libremente tiene una trayectoria verticalb)La cada de los cuerpos
es un movimiento uniformemente aceleradoc) Todos los cuerpos caen
con la misma aceleracin. Es unmovimientouniformemente acelerado y
la aceleracin que acta sobre los cuerpos es la de gravedad
representada por la letra g, como la aceleracin de la gravedad
aumenta la velocidad del cuerpo, la aceleracin se toma positiva.En
el vaco, todos los cuerpos tienden a caer con igual velocidad.Un
objeto al caer libremente est bajo la influencia nica de la
gravedad. Se conoce como aceleracin de la gravedad. Y se define
como la variacin de velocidad que experimentan los cuerpos en su
cada libre. Elvalorde la aceleracin que experimenta cualquier masa
sometida a una fuerza constante depende de la intensidad de esa
fuerza y sta, en el caso de la cada de los cuerpos, no es ms que la
atraccin dela Tierra.La aceleracin de gravedad es la misma para
todos los objetos y es independiente de las masas de stos.
a) Cada libre y VelocidadUn objeto al dejarse caer comienza su
cada muy lentamente, pero aumenta su velocidad constantemente,
acelera con el tiempo. Suvelocidadaumenta a una razn constante. La
velocidad de un objeto que cae desde un lugar elevado aumenta cada
segundo una cantidad constante.Al comienzo --0(cero)despus de 1
segundo --g(m/seg)despus de 2 segundos --2.g(m/seg)despus de 3
segundos --3.g(m/seg)despus de t segundos --t.g=g.t(m/seg)
La rapidez instantnea de un objeto que cae libremente desde el
reposo es igual al producto de la aceleracin por el tiempo de cada.
En notacin abreviada.v =g.t
Cada libre y distancia recorridaLa distancia que viaja un objeto
uniformemente acelerado es proporcional al cuadrado del tiempo.
Para el caso de un cuerpo en cada libre se expresa como:
Y:distancia recorrida o altura.T: tiempo de cada.
As por ejemplo dos objetos de masas diferentes, que se dejan
caer sobre una altura y llegan al suelo en el mismo tiempo.
* Hasta aqu se ha considerado objetos que se desplazan
directamente hacia abajo por efecto de la gravedad.
Ahora bien, cuando se lanza un objeto hacia arriba se sigue
moviendo en esa direccin durante cierto tiempo, al cabo del cual
vuelve a bajar.
En el punto ms elevado, cuando el objeto cambia su direccin de
movimiento la rapidez instantnea es cero. Entonces empieza a
moverse hacia abajo como si se hubiese dejado caer desde el reposo
y a esa altura.
ECUACIONES DE MOVIMIENTO VERTICAL DE CADA LIBRE
*FORMA ESCALAR
*FORMA VECTORIAL
*considerar. g=-10m/s2*por convencin todo vector dirigido hacia
arriba ser (+),y hacia abajo(-).*Las ecuaciones vectoriales se usan
generalmente cuando se analizan tramos de subida ms bajada.
PROPIEDADES
T subida = T bajada
V1 = V5V2=V4V3=0V:rapidez
T ascenso = T descenso *El tiempo de ascenso de cierta altura es
igual al tiempo de descenso de la misma altura.
*En un punto de la trayectoria la velocidad de ascenso posee
igual valor que la velocidad de descenso.
V ascenso = V descenso
*En la posicin de altura mxima la velocidad es nula *La cada
libre vertical para alturas pequeas viene a ser un M.R.U.V y cumple
sus mismas leyes.
*Si el cuerpo se deja inicialmente en libertad, la velocidad
inicial es nula Vo=0.NUNUMEROS DE GALILEOSe utiliza para los
cuerpos que caen desde el reposo, las distancias recorridas durante
intervalos y tiempos iguales, se relacionan entre si de la misma
forma que los nmeros impares comenzado por la unidad.
ECUACIONES
.
http://www.proyectosalonhogar.com/Enciclopedia_Ilustrada/Ciencias/Caida_Libre.htmhttp://www.monografias.com/trabajos81/caida-libre/caida-libre.shtmlhttp://www.slideshare.net/juancarlosdueas/mvcl
