FISICA CAIDA LIBRE

1. Caída Libre
Suelo

2. Aristóteles
 Siglo VI (384-322) a.c.
 Filosofo, Astrónomo,
biólogo y Metafísico
griego (reino de
macedonia)
 Carácter intuitivo
 2 tipos de movimiento
natural y violento
 Los cuerpos mas
pesados caían a la tierra
antes que los mas
livianos incluso los muy
livianos deberían
moverse hacia arriba

3. Galileo
 Siglo XVI (1564-1642)d.c.
 Físico, Matemático,
Astrónomo y Filosofo
renacentista (Italia)
 Carácter experimental
 Los cuerpos caen a una
misma velocidad sin
importar su masa ya que
la fuerza de gravedad los
atrae
 A Galileo se le considera
el precursor del método
experimental hipotético-
deductivo (método
científico)

4. La experiencia de Pisa
 La leyenda dice que Galileo subió a lo alto de la
torre y dejó caer dos objetos, siendo uno más
pesado que el otro. Y comprobó que ambos
objetos cayeron al suelo al mismo tiempo
 Imaginemos que tenemos dos bolas del mismo
tamaño, una de acero y otra de plástico, y las
dejamos caer desde cierta altura.
 la única fuerza que actúa sobre ellas es la
gravedad, por lo que sufrirán la misma
aceleración (los famosos 9.8 m/s2), y caerán a
la par

6. Análisis de la experiencia de Pisa
 Pero desde el momento en el que
empiezan a caer, aparece la fuerza de
rozamiento del aire, que se opone al
movimiento de caída
 debido al rozamiento del aire la velocidad
será menor en la bola de acero que en la
de plástico

7. Análisis de la experiencia de Pisa
 Resumiendo, que si bien es cierto que la
gravedad imprime la misma aceleración a
todos los cuerpos, no es menos cierto que
el rozamiento del aire hace que aquellos
caigan con diferente aceleración. Si
realizáremos el experimento de Galileo en
una cámara de vacío, no cabe duda de
que todos los cuerpos caerían igual.
Incluso una hoja de papel o una pluma
caerían como un ladrillo.

8. Comprobación: Newton
 Esta ley se demuestra experimentalmente por medio del
tubo de Newton, ideado por el insigne Isaac Newton, y
que consiste en un tubo de vidrio cerrado en un extremo
y con una llave de paso en el otro. En este tubo,
colocado en posición vertical, se introducen pedacitos
de plomo, papel, plumas, etc; a continuación se hace el
vacío con la máquina neumática enganchada en la llave
de paso del tubo, y se invierte muy deprisa su posición.
Se ve entonces que todos los cuerpos caen con la
misma velocidad y llegan abajo al mismo tiempo. Esto
es debido a que en el vacío no hay fuerza de
resistencia, que es la que se opone al movimiento de
caída dependiendo de la forma y masa de los cuerpos.

9. Tubo de Newton

10. Comprobación: Scott
 En la misión Apolo 15, el astronauta David R.
Scott llevó a cabo el experimento inspirado en la
idea de la caída libre de Galileo: dos objetos de
masa diferente caen con la misma aceleración
en ausencia de rozamiento con el aire. En este
caso tomaron un martillo y una pluma y
comprobaron que el martillo y la pluma soltados
simultáneamente llegaron juntos al suelo y
chocaron contra él prácticamente a la vez.

11. Conclusión
Ley de la caída libre
 La fuerza que origina la Tierra sobre los cuerpos
produce un movimiento de descenso
denominado caída libre. Este movimiento se
caracteriza porque todos los cuerpos, si se
desprecia el rozamiento, se mueven con la
misma aceleración g; esto significa que
cualquiera que sea la naturaleza, forma o masa
de los cuerpos, tardan el mismo tiempo en
descender la misma altura siempre que se
muevan en el vacío.

12. La caída Libre es:
“La rapidez aumenta
en iguales intervalos
de tiempo”

13. g=9.8 m/s2

15.  Si la altura de la caída es pequeña
comparada con el radio de la Tierra g toma
el valor de
g=9.8 m/s2
Apuntando hacia el centro de la Tierra.
g
Baja
Sube

16. vf
2=vi
2 – 2yg
Las mismas
ecuaciones de
cinemática pero
ahora en el eje
vertical o sea y.
y = v t – ½ g t2

17. Ecuaciones de caída libre
Modelo matemático Información adicional
v = v0 - g t No contiene la posición
y = v0 t - ½gt2
No contiene la velocidad final
v2 – v0
2 = -2g y No contiene el tiempo
y = ½(v + v0)t No contiene la aceleración

18. 1. Se deja caer una pelota inicialmente en reposo
desde una altura de 50m sobre el nivel del
suelo. ¿Cuánto tiempo requiere para llegar al
suelo? ¿Cuál será la rapidez de la pelota justo
en el momento anterior del choque?
Yi=50m
Yf=0m
- g
Vi=0

19.  Una piedra se lanza verticalmente
hacia arriba y se eleva una altura de
20m ¿Con que rapidez fue lanzada?
vf=0
yf=20m
yi=0m
vi=?
-g

20. Se deja caer una canica libremente desde el reposo. Encuentre:
• La distancia que recorre en t=3 s
•Su rapidez después de caer 70m de altura
•¿Qué tiempo necesita para alcanzar una velocidad 25m/s vf = 0?
Yi=?
Vi=0
Yf=0

21. Fin