Este documento presenta una guía de física sobre los temas de caída libre y movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Incluye ejemplos, ecuaciones y videos explicativos sobre estos temas. Los estudiantes deben completar ejercicios relacionados y enviar la guía resuelta para su calificación.

1. INSTITUCIÓN EDUCATIVA BOYACÁ
Año Lectivo: 2020
Área: CIENCIASNATURALES Asignatura: FISICA
Guía No: 2 Periodo Segundo
Docente: MARINO RIVADENEIRA GUTIERREZ
Nombre
completo del
Estudiante:
Sede:
Grado Número de celular
INSTRUCCIONES
● Las actividades que se presentan en esta guía deben ser elaboradas de forma
individual y al interior de este mismo documento (archivo) por lo cual debes responder
posterior al enunciado de cada una de las preguntas o ejercicios.
● Diligenciar los datos solicitados en el primer bloque (Datos del estudiante), de lo
contrario el archivo no será tenido en cuenta para su calificación.
● El archivo con sus actividades resueltas deberá subirlo al Classroom (siguiendo las
instrucciones que se dan en el vídeo) debidamente marcado
● Las dudas que surjan durante el trabajo individual pueden ser resueltas por cualquiera
de los medios que el profesor desee consultar: correo electrónico
● Se deben apoyar en los enlaces que se le envían para poder realizar las actividades
propuestas en la guía, ya que de esta manera tendrán una mejor orientación, ya que
en los encuentros sincrónicos se despejaran las dudas.
TENER EN CUENTA PARA EL DESARROLLO DE LA GUÍA
Fecha de
publicación
de la guía:
Dia-Mes-Año
29-09-2020
Fecha
de
Tutoria
Dia-Mes-Año-
Hora
5-10-2020-
de 10am a 12m
Fecha límite
para subir la
guía resuelta al
Classroom:
Dia-Mes-Año-
Hora
10-10-2020
18:00 pm

2. 1. TEMA
CAÍDA LIBRE Y MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO.
1. INDICADOR DE DESEMPEÑO
-Comparo las diferentes teorías de los movimientos verticales de los cuerpos.
- Identifico el movimiento de caída libre como un M.U.A
- Resuelvo problemas de caída libre y los interpreto.
- Deduzco en la trayectoria de un cuerpo los movimientos que lo componen
2. Motivación, indagación y conocimiento previos
https://www.youtube.com/watch?v=MrO1GIHmBzg
https://www.youtube.com/watch?v=0CA8kHkMBmk
https://www.youtube.com/watch?v=5dQLaNntHQo
https://www.youtube.com/watch?v=mneT3j0mmE0

3. De entre todos los movimientos rectilíneos uniformemente acelerados (m.r.u.a.) o movimientos rectilíneos
uniformemente variados (m.r.u.v.) que se dan en la naturaleza, existen dos de particular interés: la caída
libre y el lanzamiento vertical.
Ambos se rigen por las ecuaciones propias de los movimientos rectilíneos uniformemente acelerados
(m.r.u.a.) o movimientos rectilíneos uniformemente variados (m.r.u.v.):
En la caída libre un objeto cae verticalmente desde cierta altura H
despreciando cualquier tipo de rozamiento con el aire o cualquier otro
obstáculo. Se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente
acelerado (m.r.u.a.) o movimiento rectilíneo uniformemente variado
(m.r.u.v.) en el que la aceleración coincide con el valor de la
gravedad. En la superficie de la Tierra, la aceleración de la gravedad
se puede considerar constante, dirigida hacia abajo, se designa por
la letra g y su valor es de 9'8m/s2 (a veces se aproxima por 10 m/s2).
Para estudiar el movimiento de caída libre normalmente utilizaremos
un sistema de referencia cuyo origen de coordenadas se encuentra en el pie de la vertical del punto desde
el que soltamos el cuerpo y consideraremos el sentido positivo del eje y apuntando hacia arriba, tal y como
puede verse en la figura:
Con todo esto nos quedaría: V: 0 =0; Y0= H; a= -g.
La caída libre es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) o movimiento rectilíneo
uniformemente variado (m.r.u.v.) en el que se deja caer un cuerpo verticalmente desde cierta altura y no
encuentra resistencia alguna en su camino. Las ecuaciones de la caída libre son:
y=H−1/2g.t²
v=−g⋅ t
a=−g
Dónde:
● y: La posición final del cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro (m)
● v: La velocidad final del cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro (m/s)
● a: La aceleración del cuerpo durante el movimiento. Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.)
es el metro por segundo al cuadrado (m/s²).
● t: Intervalo de tiempo durante el cual se produce el movimiento. Su unidad en el Sistema
Internacional (S.I.) es el segundo (s)
● H: La altura desde la que se deja caer el cuerpo. Se trata de una medida de longitud y por tanto
se mide en metros.

4. ● g: El valor de la aceleración de la gravedad que, en la superficie terrestre puede considerarse
igual a 9.8 m/s²
Puedes que te estés preguntando ¿Dónde está la masa en estas fórmulas? El sentido común nos
dice que un cuerpo pesado, por ejemplo, un martillo, debería caer a mayor velocidad que un cuerpo
ligero, como por ejemplo una pluma. Sin embargo el sentido común no acierta en esa ocasión. El
hecho es que si la pluma y el martillo estuvieran en el vacío, ambos caerían a igual velocidad.Cuando
no están en el vacío y el aire se encuentra ofreciendo resistencia a estos cuerpos, su efecto es más
evidente sobre la pluma, que llegará al suelo más tarde.
Observa el video: https://www.youtube.com/watch?v=BNEI9wop1KM
Ejemplo
Un vaso de agua situado al borde de una mesa cae hacia el suelo desde una altura de 1.5 m.
Considerando que la gravedad es de 10 m/s2, calcular:
a) El tiempo que está el vaso en el aire.
b) La velocidad con la que impacta en el suelo.
Solución
cuestión a)
Datos
H = 1.5 m
Cuando llegue al suelo y = 0 m.
g = 10 m/s2
Resolución
Para resolver esta cuestión basta con aplicar la ecuación de la posición en caída libre y despejar el tiempo
cuando el vaso se encuentra en la posición y = 0 m, es decir, cuando ha llegado al suelo:
y=H−g⋅ t²/2 ⇒ t=√ -2.(y-H) / g ⇒ t = √ -2 ( 0 - 1.5) / 10 ⇒
t = √ 3/10 ⇒ t = 0.55
Cuestión b)
Datos
H = 1.5 m
Cuando llegue al suelo y = 0 m.
g = 10 m/s²
Tiempo que tarda en caer al suelo t = 0.55 s
Resolución
Ya que conocemos el tiempo que tarda en caer al suelo, basta con aplicar la ecuación de la velocidad
para ese instante:
v = -g . t ⇒ v = -10m/s² . 0.55 s ⇒ v = 5.5 m/s
En el S.XVII Galileo estudiaba el movimiento de los cuerpos que se dejan caer libremente
soltándose desde la torre de Pisa. Descubrió que todos los objetos, independientemente de cual
fuera su masa, tardaban lo mismo en llegar al suelo (prescindiendo del efecto del rozamiento del

5. aire). Él fue el primero que los estudió de una manera rigurosa y supuso una verdadera revolución
para la Física. Los movimientos de caída libre son movimientos rectilíneos uniformemente
acelerados (m.r.u.a) o movimientos rectilíneos uniformemente variados (m.r.u.v.).
Ejemplo
Un niño pide un deseo delante de un pozo y lanza una moneda a su interior. Después de 3 se escucha
como choca contra el agua. Sabiendo que se trata de un movimiento de caída libre y despreciando el
tiempo en que el sonido tarda en llegar a los oídos del niño, ¿podrías responder a las siguientes
preguntas?
a) ¿Con qué velocidad llegó la moneda al agua?
b) ¿Cuál es la profundidad del pozo?
Solución:
Datos:
t = 3 seg
V = ?
Para saber qué velocidad tendrá la moneda transcurridos 3 segundos, bastará con utilizar la fórmula de
la velocidad en los movimientos de caída libre:
v=−9.8 m/s² . 3s ⇒ V = -29.4 m/s
Cuestión b)
Datos
t = 3 s
A los 3 segundos la posición de la moneda es y = 0 m ya que ha llegado al agua.
H = ?
Resolución
Sustituyendo los datos que conocemos en la ecuación de posición:
y=H −½⋅ g⋅ t² ⇒ 0 m=H− ½ ⋅ 9.8 m/s² ⋅ (3 s)² ⇒ 0 m=H−44.1 m ⇒
H=44.1 m
MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO (M.R.U.A)
Encontrar el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) o movimiento rectilíneo
uniformemente variado (m.r.u.v.) en tu día a día es bastante común. Por ejemplo, si dejas caer
una moneda al suelo (caída libre), esta realizará un movimiento rectilíneo uniformemente
acelerado (m.r.u.a.) o movimiento rectilíneo uniformemente variado (m.r.u.v.).
Un cuerpo realiza un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (m.r.u.a.) o ‘movimiento
rectilíneo uniformemente variado (m.r.u.v.) cuando su trayectoria es una línea recta y su aceleración
es constante. Esto implica que la velocidad aumenta o disminuye su módulo de manera uniforme. A la
aceleración responsable de que cambie el módulo de la velocidad (también llamado celeridad o rapidez),

6. se le denomina aceleración tangencial.
ECUACIONES Y GRÁFICAS M.R.U.A.
Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro por segundo (m/s). Cambia de manera
uniforme y se obtiene por medio de la siguiente expresión:
v = v0 + a⋅ t
dónde:
● v0 es la velocidad inicial.
● a es la aceleración que tiene el cuerpo.
● t es el intervalo de tiempo en el que se estudia el movimiento.

7. A mayor pendiente, mayor es la aceleración del cuerpo
POSICIÓN
Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro (m) y se calcula mediante la siguiente
expresión:
x = x0 + v0t+ ½ a.t²
dónde:
● x0 es la posición inicial.
● v0 es la velocidad inicial.
● a es la aceleración.
● t es el intervalo de tiempo en el que se estudia el movimiento.
Gráficamente se trata de una parábola donde x0 representa la posición inicial del cuerpo y a la aceleración
del mismo.
Aceleración
Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro por segundo al cuadrado (m/s²). Su valor
permanece constante y distinto de 0. a=cte
Cuando:
● a>0, la velocidad aumenta su valor y se dice que el cuerpo está acelerando.
● a<0, la velocidad disminuye su valor y se dice que el cuerpo está frenando.
Observa lo que t representa en las ecuaciones anteriores: El intervalo de tiempo durante el cual se
mueve el cuerpo. Dicho intervalo a veces es representado por t y otras por ∆t. En cualquier caso, t=∆t = tf
- ti siendo tf y ti los instantes de tiempo inicial y final respectivamente.
Por último, recuerda que, si consideramos el eje vertical y, puedes encontrar la ecuación de posición
anterior en la forma
y = y0 + v0.t+ ½ a.t²

8. Ejemplo
Un motorista que circula a 50 Km/h, sigue una trayectoria rectilínea hasta que acciona los frenos de su
vehículo y se detiene completamente. Si desde que frena hasta que se para transcurren 6 segundos,
calcula:
a) La aceleración durante la frenada.
b) La velocidad con que se movía transcurridos 3 segundos desde que comenzó a frenar.
C) En qué instante, desde que comenzó a frenar su velocidad fue de 1 m/s
Dado que el movimiento es rectilíneo y la aceleración es constante nos encontramos ante un movimiento
rectilíneo uniformemente acelerado.
Cuestión a)
Datos
Velocidad Inicial. v0 = 50 Km/h = 50 · (1000/3600) = 13.89 m/s
Velocidad Final. vf = 0 Km/h = 0 m/s
Δt = 6 s
a = ?
Resolución
Dado que conocemos la velocidad en dos instantes (v0 y vf) y el intervalo de tiempo que transcurre entre
ellos (6 s), podemos aplicar la definición de aceleración para calcular cómo varía la velocidad en ese
intervalo.
a= Δv/Δt = vf−v0 / Δt ⇒ a= −13.89 m/s / 6 s =−2.31 m/s²
Cuestión b)
Datos
v0 = 13.89 m/s
a = 2.31 m/s²
t = 3 s
v = ?
Con los datos que tenemos, sustituimos en la ecuación de la velocidad propia de los m.r.u.a. y resolvemos:
V = V0 +a⋅ t ⇒ v=13.89 m/s− 2,31m/s² .3 s ⇒ v=6.96 m/s
Cuestión c)
Datos
v0 = 13.89 m/s
a = 2.31 m/s²
v = 1 m/s

9. t = ?
Dado que conocemos la velocidad de inicio y la final, basta con sustituir los datos que conocemos en la
ecuación de la velocidad y despejar el tiempo.
v= vo+ a⋅ t ⇒ 1m/s=13.89 m/s− 2.31m/s² ⋅ t ⇒ t=5.58 s

10. .

11. 3. ACTIVIDAD
EJERCICIOS SOBRE CAÍDA LIBRE
Realizar cada uno de los ejercicios tomando como referencia los ejemplos y enlacesque encuentrasen la guía
como apoyo y refuerzo de cada uno de los temas.
1- Se deja caer un objeto desde la azotea de un edificio que tiene una altura de 12m. En que tiempo toca el
piso. Ojo utilizar la ecuación: h = Vo . t + g . t² / 2
2- Desde una altura de 120m se deja caer libremente una pelota
a) ¿Cuánto ha descendido en 3 seg?
b) ¿Qué velocidad tiene en los 3 seg?
c) ¿Cuánto le falta por recorrer?
3- se deja caer una pelota desde la azotea de un edificio, si tarda 4 seg en caer al piso ¿cual es la altura del
edificio? ¿con qué velocidad choca al piso?
4- Se deja caer un cuerpo desde una altura de 50m. Calcular:
a) el tiempo que demora en caer
b) La velocidad con que llega al piso
5- Un cuerpo es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad de 108k/h. En qué tiempo su velocidad
es de 10m/s. Se debe hacer la conversion de km/h a m/s.
EJERCICIOS SOBRE MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO
Problema 1
Calcular la aceleración (en m/s² ) que se aplica para que un móvil que se desplaza en línea recta
a 90.0 km/h reduzca su velocidad a 50.0 km/h en 25 segundos.
Problema 2
Un tren de alta velocidad en reposo comienza su trayecto en línea recta con una aceleración
constante de a = 0.5 m/s²
Calcular la velocidad (en kilómetros por hora) que alcanza el tren a los 3 minutos
Problema 3
Calcular la aceleración que aplica un tren que circula por una vía recta a una velocidad de
216.00km/h si tarda 4 minutos en detenerse desde que acciona el freno.

12. Problema 4
Un ciclista que está en reposo comienza a pedalear hasta alcanzar los 16.6km/h en 6 minutos.
Calcular la distancia total que recorre si continúa acelerando durante 18 minutos más.
Como el pedaleo continúa durante 18 minutos, el movimiento dura un total de 24 minutos.
Primero, calculamos la aceleración sabiendo que en 6 minutos pasa del reposo a 16.6km/h. Los 6
minutos son: 6/60 = 0.1 6/60=0.1 horas.
Despejamos la aceleración de la fórmula de la velocidad:
Problema 5
Dejamos caer una moneda desde una altura de 122.5 metros. Calcular el tiempo que tarda en
posarse sobre el suelo.
Nota: la gravedad es g = 9.8m/s²

13. 4. EVALUACIÓN
Para conocer y orientarse frente a cuáles serán los criterios de valoración que tendrán en cuenta los docentes
para evaluar tu trabajo, revisa la siguiente rúbrica de valoración.
Indicadores
cognitivos
Desempeño
Superior
Desempeño
Alto
Desempeño
Medio
Desempeño
Bajo
Pendiente
(4,5 a 5,0) (4,0 a 4,4) (3,6 a 4,0) (3,0 a 3,5 ) (1,0 a 2,9)
-Comparo las
diferentes
teorías de los
movimientos
verticales de
los cuerpos.
- Identifico el
movimiento de
caída libre
como un
M.U.A
- Resuelvo
problemas de
caída libre y los
interpreto.
- Deduzco la
trayectoria de
un cuerpo y los
movimientos
que lo
componen
-Siempre
comparo las
diferentes
teorías de los
movimientos
verticales de
los cuerpos
para la caída
libre
- Siempre
deduzco la
trayectoria de
un cuerpo y los
movimientos
que lo
componen.
-Casi siempre
Comparo las
diferentes
teorías de los
movimientos
verticales de
los cuerpos
para la caída
libre.
-Casi siempre
Deduzco la
trayectoria de
un cuerpo y los
movimientos
que lo
componen
Comparo las
diferentes
teorías de los
movimientos
verticales de
los cuerpos
para la caída
libre
Deduzco la
trayectoria de
un cuerpo y los
movimientos
que lo
componen
Se le dificulta
comparar las
diferentes
teorías de los
movimientos
verticales de
los cuerpos
para la caída
libre
Se le dificulta
deducir la
trayectoria de
un cuerpo y los
movimientos
que lo
componen.
No muestra
ningún tipo de
actividad para
los
aprendizajes.
Indicadores
sociales
Desempeño
Superior
Desempeño
Alto
Desempeño
Medio
Desempeño
Bajo
Pendiente
(4,5 a 5,0) (4,0 a 4,4) (3,6 a 4,0) (3,0 a 3,5 ) (1,0 a 2,9)
Interactúa con
su docente
frente a su
proceso
formativo
participa en los
encuentros
sincrónicos.
Siempre
interactúa con
el docente para
su proceso
formativo y
participa en los
encuentros
sincrónicos.
Es activo con
las actividades
propuestas y
participa en los
encuentros
sincrónicos
que se realizan.
Su desempeño
en las
actividades
propuestas
puede ser
mejor, poca
empatía hacia
la asignatura.
No asume
responsabilida
d por las
actividades
propuestas, ni
participa de los
encuentros
sincrónicos
No tiene
actitud que
demuestre que
asuma sus
responsabilida
des como
educando.
Indicadores
Personales
Desempeño
Superior
Desempeño
Alto
Desempeño
Medio
Desempeño
Bajo
Pendiente
(4,5 a 5,0) (4,0 a 4,4) (3,6 a 4,0) (3,0 a 3,5 ) (1,0 a 2,9)

14. 5. BIBLIOGRAFÍA
https://www.youtube.com/watch?v=MrO1GIHmBzg
https://www.youtube.com/watch?v=0CA8kHkMBmk
https://www.youtube.com/watch?v=5dQLaNntHQo
https://www.youtube.com/watch?v=mneT3j0mmE0
https://www.fisicalab.com/apartado/caida-libre
https://www.fisicalab.com/apartado/caida-libre-mrua
https://es.slideshare.net/mayanega/investiguemos-fsica-10
https://www.ejemplos.co/10-ejemplos-de-caida-libre-y-tiro-vertical/