La caída libre es un tipo de movimiento en el que un objeto se desplaza verticalmente bajo la influencia exclusiva de la fuerza de gravedad. En este tipo de movimiento, el objeto no experimenta ninguna fuerza que lo frene o lo impulse en dirección contraria al movimiento descendente.
Durante la caída libre, el objeto acelera constantemente hacia abajo debido a la gravedad. La aceleración experimentada se conoce como aceleración de la gravedad (g) y varía según la ubicación en la superficie de la Tierra, pero se aproxima a 9.8 metros por segundo al cuadrado (9.8 m/s²) en la mayoría de los lugares.
Características importantes de la caída libre son las siguientes:
1. Trayectoria vertical: El objeto se mueve en línea recta hacia abajo en una trayectoria vertical, perpendicular a la superficie terrestre. Esta trayectoria puede ser rectilínea o curva, dependiendo de las condiciones iniciales o de otros factores, como la resistencia del aire.
2. Velocidad inicial: Al comenzar la caída, el objeto puede tener una velocidad inicial hacia abajo o puede estar en reposo. En ambos casos, la aceleración gravitatoria hará que la velocidad del objeto aumente a medida que cae.
3. Aceleración constante: Durante la caída libre, la aceleración debida a la gravedad se mantiene constante. Esto significa que la velocidad del objeto aumenta en igual magnitud en cada unidad de tiempo. La aceleración hacia abajo es positiva, mientras que la aceleración hacia arriba sería negativa.
4. Ausencia de resistencia del aire: En el caso ideal de la caída libre, se asume que no hay resistencia del aire actuando sobre el objeto. Sin embargo, en la realidad, la resistencia del aire puede tener un efecto significativo en objetos de gran tamaño o velocidad considerable.
La caída libre es un concepto fundamental en la física y se utiliza para estudiar una variedad de fenómenos, como la trayectoria de los proyectiles, el movimiento de los cuerpos en caída desde cierta altura y los movimientos verticales de los objetos en situaciones prácticas y experimentales.
2. ¿Qué es la caída libre?
Es aquel movimiento que cumplen los
cuerpos que se encuentran acelerados
por efecto de la gravedad, considerando
que no existe la resistencia del aire. Es
un movimiento vertical de un cuerpo
dirigido hacia abajo, cuya aceleración
causada por la atracción de la Tierra,
permanece constante.
3. LEYES DE LA CAIDA LIBRE DE LOS
CUERPOS
1º La aceleración es constante y su valor corresponde a aquel que tiene la
gravedad.
2º Los espacios recorridos son proporcionales a los cuadrados de los tiempos
empleados.
3º La velocidad de caída es proporcional al tiempo transcurrido.
4º En el vacío los cuerpos caen con la misma velocidad independientemente
de sus masas y formas.
4. Todos los cuerpos son atraídos hacia el centro de la tierra como aceleración
de 9.8/s^2, desapareciendo la resistencia del aire los cuerpos caen al mismo
tiempo si se dejan caer de la misma altura, si un cuerpo x se deja caer de una
altura luego se va cayendo sin que de ningún otro cuerpo intervenga en su
paso y desapareciendo la resistencia del aire ya está hecho que se llama
queda libre eso es decir un movimiento que ha detenido el espacio se llama
caída libre.
5.
6. ECUACIONES DE LA CAIDA LIBRE
Cuando existe velocidad inicial. - Es decir, cuando un
cuerpo es arrojado hacia
abajo, las ecuaciones son las mismas que en el
movimiento uniformemente variado pero la
aceleración es reemplazada por la gravedad y el espacio
por la altura
b) Cuando no existe velocidad inicial.- Es decir,
cuando un cuerpo cae sin ser
arrojado.
7. VELOCIDAD LIMITE DE CAÍDA
- Es aquel movimiento que tienen los
cuerpos que caen a la superficie de la
tierra o, la velocidad límite de caída es
aquella velocidad que resulta cuando la
resistencia del aire anula a la
aceleración de la gravedad, siendo a
partir de ese instante un movimiento
aproximadamente uniforme.
8. ¿A qué fuerzas está sometido un objeto
que cae en el aire?
Por una parte está la fuerza con que lo
atrae la Tierra, el peso, y por otra, la fuerza
de resistencia que ejerce el aire(1)
Si la caída no es muy prolongada, se
puede considerar que el peso se mantiene
Constante
Cuanto mayor sea esta, mayor es la
fuerza con que el aire frena la caída del
objeto
9. También actúa una fuerza de empuje, que en general es
muy pequeña, y que de todas
formas, no afecta al razonamiento. Se puede incluir,
considerando el peso aparente
(Peso - Empuje) en lugar del peso
10. MOVIMIENTO ASCENSIONAL
El movimiento ascensional es uniformemente retardado,
porque un cuerpo que asciende (o sube hacia arriba) lo hace por
efecto de un impulso que le imprime
una velocidad inicial y a la vez la aceleración de la gravedad se
opone a ese movimiento.
Dos ecuaciones son importantes en el movimiento ascensional:
Tiempo máximo. - Se calcula en: tm = v0/g
Altura máxima. - La altura máxima alcanzada por un cuerpo con
movimiento ascensional se
calcula en:
hm = v0 2/2g
11. TIRO VERTICAL
Es el movimiento tanto hacia arriba como hacia abajo,
cuando al cuerpo
(objeto o móvil) se le imprime una velocidad inicial.
En este tipo de movimiento se considera a la gravedad
un valor positivo cuando el tiro es hacia abajo
y negativo cuando el tiro es hacia arriba.
Las fórmulas son las mismas que para el M.R.U.V con
velocidad inicial, donde se reemplaza altura
(h) en vez de espacio y la gravedad en vez de
aceleración.
