MOVIMIENTO VERTICAL DE CAÍDA LIBREMOVIMIENTO VERTICAL DE CAÍDA LIBRE

LA CAÍDA LIBRE DE LOS CUERPOS

Si dejamos suelto a un cuerpo sobre la superficie terrestre, el cuerpo cae verticalmente hacia ella. Luego:

La atracción ejercida por la Tierra sobre todo cuerpo cercano a ella se denomina gravedad

UN POCO DE HISTORIA

Los cuerpos caen porque los atrae la Tierra

Los cuerpos caen porque los atrae la Tierra

ARISTÓTELES(384 – 322 a.C.)

Célebre filósofo griego. Una de las

inteligencias más vastas de la humanidad.

Fue la personificación del espíritu filosófico y científico.

Escribió: Órganon, Física, Metafísica, etc.

En su Metafísica expreso: “Todos los hombres por naturaleza desean saber”

La caída de los cuerpos llamó bastante la atención a los antiguos filósofos, quienes trataron de dar una explicación a este fenómeno. Para Aristóteles, creía que al dejar caer cuerpos ligeros y pesados desde una altura, sus tiempos de caída serían diferentes: Los cuerpos más pesados llegarían al suelo antes de los más ligeros. Fue Galileo quien demostró, al dejar caer dos esferas de igual radio y distinta masa desde lo alto de la Torre de Pisa, que todos los cuerpos caen simultáneamente y con la misma velocidad sea cual sea su masa.

Para demostrar la suposición de Galileo, Newton realizó lo siguiente:

Aire

Vacío

Tubo deNewton

Si todos los cuerpos

cercanos a la Tierra caen.

¿Por qué no cae la Luna?

Se cuenta que el sabio italiano Galileo subió a la Torre de Pisa para confirmar su hipótesis

Se cuenta que el sabio italiano Galileo subió a la Torre de Pisa para confirmar su hipótesis

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 de g se considera negativo, pues se trata, en tal caso, de un movimiento decelerado.

LEYES FUNDAMENTALES DE LA CAÍDA LIBRE a) Todo cuerpo que cae libremente tiene una trayectoria verticalb) La caída de los cuerpos es un movimiento uniformemente aceleradoc) Todos los cuerpos caen con la misma aceleración.

Los valores de la gravedad son:

 Los valores   de la gravedad son:

CARACTERÍSTICAS

Es otro tipo de MRUV. Está afectado por la aceleración de la

gravedad : g = 9,8 m/s2 10 m/s2

Su trayectoria es vertical.

Examinemos el siguiente movimiento:

Fórmulas del MVCL

GALILEO GALILEI(1564 – 1642)

Gran físico y astrónomo italiano que por primera vez empleó el método experimental de investigación en la Ciencia. Estudió las leyes de la caída de los cuerpos y del movimiento de éstos por un plano inclinado. Fue el primero en la historia de la humanidad en dirigir al cielo el telescopio.

40 m/s

g = 10 m/s2

VELOCIDAD INICIAL: Normalmente es la velocidad que se le imprime inicialmente a un objeto para ponerlo en movimiento. En este caso como no se le da una fuerza sino solo se deja caer la Vo

es igual a cero.VELOCIDAD FINAL : Es la velocidad que alcanzara el objeto cuando llega al punto final de la caída.

TIEMPO: Es lo que se demora el cuerpo en caer.

ALTURA: Es la medida de longitud de una trayectoria o desplazamiento, siempre y cuando la medida se tomada como punto de referencia la vertical.

GRAVEDAD: Gravedad es una fuerza que trata de jalar los objetos hacia abajo. Cualquier cosa que tenga masa también tiene un tirón gravitacional. Entre más masa un objeto tenga, más fuerte es su tirón o jale de atracción gravitacional

*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

(v0 = 0).

-En cambio, cuando se informa que “un objeto se lanza” la velocidad inicial será siempre diferente a cero

(Vo ≠ 0).

TRAYECTORIA EN CAÍDA LIBRE

-Caída libre totalmente vertical

El movimiento del cuerpo en caída libre es vertical con velocidad creciente (aproximadamente movimiento uniformemente acelerado con aceleración g) (aproximadamente porque la velocidad aumenta cuando el objeto disminuye en altura, en la mayoría de los casos la variación es despreciable). La ecuación de movimiento se puede escribir en términos la altura y:

Donde:

, son la aceleración y la velocidad verticales.

, es la fuerza de rozamiento fluido dinámico (que aumenta con la

velocidad).

-Caída libre parabólica y casi-parabólica

Cuando un cuerpo cae en caída libre pero no parte del reposo porque tiene una velocidad no

nula, entonces la trayectoria de caída no es una recta sino una curva

aproximadamente parabólica. La ecuación de la trayectoria en coordenadas cartesianas

viene dada por:

Donde x es la coordenada horizontal (eje de abcisas) e y la coordenada vertical (eje de

ordenadas).

-Caída libre desde grandes alturas

La caída libre desde grandes alturas en un campo gravitatorio aproximadamente esférico, como es el caso del campo gravitatorio terrestre, requiere correcciones importantes ya que en ese caso ni la magnitud ni la dirección de la fuerza gravitatoria son constantes. Concretamente para un campo gravitatorio newtoniano con simetría esférica, cuando podemos ignorar el rozamiento con la atmósfera, la trayectoria es un arco elipse.

CONCLUSIONES:

-La caída libre cuando desde cierta altura un cuerpo se deja caer para permitir que la fuerza de gravedad actué sobre él.

-La velocidad inicial es siempre cero.

-Todo cuerpo que cae libremente tiene una trayectoria vertical

-La Gravedad es una fuerza que trata de jalar los objetos hacia abajo.

-En la caída libre no se toma en cuenta la resistencia al aire

CURIOSIDADES