CAÍDA LIBRE.
En física,
se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la
acción exclusiva de un campo gravitatorio. Esta definición formal
excluye a todas las caídas reales influenciadas en mayor o menor medida
por la resistencia aerodinámica del aire,
así como a cualquier otra que tenga lugar en el seno de un fluido;
sin embargo, es frecuente también referirse coloquialmente a éstas como caídas
libres, aunque los efectos de la viscosidad
del medio no sean por lo general despreciables.
El concepto es aplicable también a
objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción desaceleradora de la gravedad, como un disparo
vertical; o a cualquier objeto (satélites naturales o artificiales, planetas,
etc.) en órbita alrededor de un cuerpo celeste. Otros sucesos referidos también
como caída libre lo constituyen las trayectorias geodésicas en el espacio-tiempo descritas en la teoría de la relatividad general.
Ejemplos de caída libre deportiva los encontramos en actividades basadas
en dejarse caer una persona a través de la atmósfera sin sustentación alar ni de paracaídas durante
un cierto trayecto.
También Se conoce como caída libre
cuando desde cierta altura un cuerpo se deja caer para permitir que la fuerza de
gravedad actué sobre el, siendo su velocidad inicial cero.
En este movimientos el desplazamiento
es en una sola dirección que
corresponde al eje vertical (eje "Y").
Es un movimiento uniformemente
acelerado y la aceleración que actúa sobre los cuerpos es la de gravedad
representada por la letra g, como la aceleración de la gravedad aumenta la
velocidad del cuerpo, la aceleración se toma positiva.
En el vacío, todos los cuerpos tienden
a caer con igual velocidad.
Un objeto al caer libremente está bajo
la influencia única de la gravedad. Se conoce como aceleración de la gravedad.
Y se define como la variación de velocidad que experimentan los cuerpos en su
caída libre. El valor de
la aceleración que experimenta cualquier masa sometida a una fuerza constante
depende de la intensidad de esa fuerza y ésta, en el caso de la caída de los
cuerpos, no es más que la atracción de la Tierra.
Todos los cuerpos con este tipo de
movimiento tienen una aceleración dirigida hacia abajo cuyo valor depende del
lugar en el que se encuentren. los cuerpos dejados en caída libre aumentan su
velocidad (hacia abajo) en 9,8 m/s cada segundo .
La aceleración de gravedad es la misma
para todos los objetos y es independiente de las masas de éstos.
En la caída libre no se tiene en cuenta
la resistencia del aire. Si se desprecia la resistencia del aire y se supone que
aceleración en caída libre no varía con la altitud, entonces el movimiento
vertical de un objeto que cae libremente es equivalente al movimiento con
aceleración constante.
a) Todo cuerpo que cae libremente tiene una
trayectoria vertical
b) La caída de los cuerpos es un movimiento
uniformemente acelerado
c) Todos los cuerpos caen con la misma aceleración.
Los valores de la gravedad son:
ECUACIONES DEL MOVIMIENTO.
De acuerdo a la segunda ley de Newton, la fuerza F que actúa sobre un cuerpo es igual al
producto de su masa M por la aceleración que adquiere. En
caída libre sólo intervienen el peso P (vertical, hacia abajo) y el
rozamiento aerodinámico F(V) en la misma dirección, y sentido
opuesto a la velocidad. Dentro de un campo gravitatorio aproximadamente
constante, la ecuación del movimiento de caída libre es:
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: la 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.
EJEMPLO.
Se
deja caer una pelota desde una altura de 20 m. ¿Cuánto tardará en llegar al suelo? ¿Con qué velocidad llega?
No hay comentarios:
Publicar un comentario
Gracias por participar en esta pagina!!