Movimiento de caída libre

Situaciones en las que la masa de un cuerpo no es considerada corresponden a la caída libre y al tiro ver- tical, pues la gravedad afecta de la misma manera a todos los objetos que se mueven de forma vertical (en el eje Y de un plano cartesiano).

Se conoce con el nombre de caída libre al desplaza- miento vertical de un objeto que se produce por ac- ción de la gravedad, sin que se consideren las fuerzas de resistencia que causarían cierta desaceleración en una caída real. Se considera, por tanto, una condición ficticia en la que la aceleración sería constante, como sucedería si los cuerpos estuvieran en el vacío.

En estos ejercicios, ni la forma, masa o densidad del objeto influyen sobre la aceleración, por lo que su magnitud es siempre la misma y coincide con el valor de la fuerza de gravedad (9,8 m/s’).

En estas condiciones se establece un movimiento rectilineo que se expresa en las siguientes fórmulas:

Caída libre

—— @ h 1 g=9,8m/2 Donde: y v,=0 V, = velocidad inicial ed v,=g-*t V, = velocidad final LB h=”V,-t h=altura distancia= altura (h) h=h’g-t? g = gravedad aceleración = gravedad (9) V?=2g:h t = tiempo

Revisemos un ejemplo:

Una piedra cae desde un acantilado y se demora 8 segundos en llegar al suelo. ¿Cuál es la altura desde la que cayó? ¿Con qué velocidad llegó la piedra al piso?

V,=g't h="V-t

V, = (9,8 m/s’) (8 s) h=% (78,4 m/s) (8 s) V,= 78,4 m/s h=313,6 m

Tiro vertical

Se produce cuando un objeto es lanzado hacia arriba o hacia abajo. Ana- licemos las fuerzas que intervienen cuando arrojamos una pelota de tenis hacia arriba. Por un lado, su velocidad inicial (V,) estará relacionada a la fuerza con la que la pelota ha sido lanzada. Su gravedad mientras sube será negativa, pues será una fuerza que oponga resistencia a su avance, hasta que llegue a un punto en el que dejará de subir (la altura máxima h). En este punto, la velocidad final (V) será igual a cero y la pelota empezará a caer. El tiempo (t) que le tome llegar a la altura máxima será igual al tiempo que emplee en llegar al suelo, y su caída estará influenciada por una gra- vedad (g) positiva.

CN.4,3.8. Experimentar y explicar la relación entre masa y fuerza y la respuesta de un objeto en forma de aceleración.

y A mek A Una persona que usa un traje de alas experimenta una desaceleración que no está relacionada con su masa, sino más bien con la forma del traje que incrementa la resistencia del aire a su caída. Este es un ejemplo contrario a la caída libre.

£ 1 Competencia matemática

Un número negativo es aquel cuyo valor es menor que cero. Permite representar pérdidas, profundidades, deudas, dismi- nuciones, temperaturas bajo 0.

0 IR Cos Interdisciplinariedad Física y paracaidismo

En la realidad, un objeto que cae llega a una velocidad límite luego de la cual su velocidad se mantiene constante por efecto de la resistencia del aire que se iguala a su peso. Por ejemplo, un paracaidista con manos y pies extendidos no sobrepasa los 200 kilómetros por hora, por muy alto que caiga.

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