CAÍDA LIBRE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA EDUCACION HUMANAS Y TECNOLOGIAS
                ESCUELA “CIENCIAS EXACTAS”




                   Caída Libre de los Cuerpos



                        Cinemática
   Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado
     (Dirigido a Estudiantes de Educación Media Diversificada)
OBJETIVOS
• Entender de un modo práctico y sencillo el tema de la Caída
Libre de los Cuerpos a la Tierra, para así ponerlo en práctica en
situaciones necesarias de la vida.

• Comprender la importancia del Movimiento Uniforme Variado,
en cuanto a sus métodos de solución

• Identificar y Aplicar las leyes, ecuaciones a diferentes
problemas que pueden surgir de la Caída Libre de los cuerpos a
la Tierra
Historia de los
                 Primeros Estudios

                      El filósofo griego afirmó en sus
                  escritos que los cuerpos caen a una
                  velocidad proporcional a su peso.

                   Aristóteles era un filósofo muy respetado; de
                  ahí que hubiera pocos dispuestos a poner en
                  duda sus teorías y conclusiones. Por tal razón,
                  se avanzó poco en muchos siglos en el
                  conocimiento de los cuerpos en caída
  Aristóte
           l
(348-32 es
        2 a C)
Historia de los
                  Primeros Estudios
                           Dejó caer objetos de diferentes pesos
                        desde lo alto de la Torre inclinada de Pisa
                        y comparó sus caídas.


                          El principal científico del siglo XVI
                       acudió al experimento para descubrir
Galileo Galilei        la verdad y proclamar públicamente
 (1564-1642).          que la autoridad de Aristóteles al
                       respecto debía ponerse en tela de
                       juicio.
La Gravedad
    Es una aceleración resultante de la suma
vectorial de dos aceleraciones: por una parte, y
de acuerdo a la ley de gravitación universal, la
aceleración debida a la atracción mutua entre el
planeta o satélite y el cuerpo considerado, y por
otra parte la aceleración centrífuga debida a la
rotación del planeta o satélite.


                                  Se la designa con la letra "g", y es
                             aproximadamente constante en la superficie
                             del planeta o satélite.
La Gravedad
     En consecuencia, la gravedad
   va a depender de:
   La distancia hasta el centro del planeta o satélite, es decir, su altura;
   Su latitud, ya que la intensidad y la dirección de la aceleración
  centrífuga varía entre el ecuador y los polos: es máxima en el ecuador y
  nula en los polos;
   La homogeneidad del planeta o satélite. Magnitud de la aceleración de
                                                          gravedad
   Como es una aceleración, se mide               Valor         Sistema
en m/s2. Si el planeta es la Tierra, el       9,8 m/seg2      (MKS)
valor de "g" al nivel del mar varía entre
                                              980 cm/ seg2    (CGS)
9,789 m/s2 en el ecuador y 9,832 m/s2
en los polos. Se toma como valor              32 Pies/ seg2   (INGLES)
promedio, denominada Gravedad
Estándar, al valor g=9,80665 m/s2.
Independencia de la Aceleración de Gravedad
  La aceleración de gravedad es independiente de la masa del cuerpo,
es decir, si dejamos caer un coche y una pulga, ambos cuerpo tendrán
la misma aceleración, que coincide con la aceleración de la gravedad
(g). Esto lo podemos demostrar del siguiente modo:

 La segunda ley de Newton que la fuerza es igual al producto entre la
masa del cuerpo y la aceleración.


    La única fuerza que influye en la caída libre (recordamos que se
   desprecia el rozamiento con el aire) es el peso, que es igual al
   producto entre la masa del cuerpo y la constante gravitatoria g.
Independencia de la Aceleración de Gravedad
Despejamos de la primera ecuación la aceleración.

                                                    CAIDA LIBRE

      Sustituimos la fuerza.




Por lo tanto nos queda que la
aceleración del cuerpo siempre
coincide con la constante
gravitatoria
CAIDA LIBRE




    Las ecuaciones del movimiento de un
objeto que se mueve en dirección vertical
bajo la acción de la fuerza de gravedad son
las mismas del movimiento con aceleración
constante, cambiando por , y        por
Leyes Fundamentales de la Caída Libre
                  Caída libre y Velocidad

     Un objeto al dejarse caer comienza su caída muy
lentamente, pero aumenta su velocidad constantemente,
acelera con el tiempo. Su velocidad aumenta a una razón
constante. La velocidad de un objeto que cae desde un lugar
elevado aumenta cada segundo una cantidad constante.

                  Al comienzo -- 0 (cero)
         después de 1 segundo -- g (m/s)
         después de 2 segundos -- 2.g (m/s)
         después de 3 segundos -- 3.g (m/s)
         después de t segundos -- t.g = g.t (m/s)

                 v = g.t
Leyes Fundamentales de la Caída Libre
                    Caída libre y la Distancia Recorrida

                          La distancia que viaja un
                     objeto uniformemente acelerado
                     es proporcional al cuadrado del
                     tiempo. Para el caso de un
                     cuerpo en caída libre se expresa
                     como:

Caida libre cuatro

  • 1.
  • 2.
    UNIVERSIDAD NACIONAL DECHIMBORAZO FACULTAD DE CIENCIAS DE LA EDUCACION HUMANAS Y TECNOLOGIAS ESCUELA “CIENCIAS EXACTAS” Caída Libre de los Cuerpos Cinemática Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (Dirigido a Estudiantes de Educación Media Diversificada)
  • 3.
    OBJETIVOS • Entender deun modo práctico y sencillo el tema de la Caída Libre de los Cuerpos a la Tierra, para así ponerlo en práctica en situaciones necesarias de la vida. • Comprender la importancia del Movimiento Uniforme Variado, en cuanto a sus métodos de solución • Identificar y Aplicar las leyes, ecuaciones a diferentes problemas que pueden surgir de la Caída Libre de los cuerpos a la Tierra
  • 4.
    Historia de los Primeros Estudios El filósofo griego afirmó en sus escritos que los cuerpos caen a una velocidad proporcional a su peso. Aristóteles era un filósofo muy respetado; de ahí que hubiera pocos dispuestos a poner en duda sus teorías y conclusiones. Por tal razón, se avanzó poco en muchos siglos en el conocimiento de los cuerpos en caída Aristóte l (348-32 es 2 a C)
  • 5.
    Historia de los Primeros Estudios Dejó caer objetos de diferentes pesos desde lo alto de la Torre inclinada de Pisa y comparó sus caídas. El principal científico del siglo XVI acudió al experimento para descubrir Galileo Galilei la verdad y proclamar públicamente (1564-1642). que la autoridad de Aristóteles al respecto debía ponerse en tela de juicio.
  • 6.
    La Gravedad Es una aceleración resultante de la suma vectorial de dos aceleraciones: por una parte, y de acuerdo a la ley de gravitación universal, la aceleración debida a la atracción mutua entre el planeta o satélite y el cuerpo considerado, y por otra parte la aceleración centrífuga debida a la rotación del planeta o satélite. Se la designa con la letra "g", y es aproximadamente constante en la superficie del planeta o satélite.
  • 7.
    La Gravedad En consecuencia, la gravedad va a depender de:  La distancia hasta el centro del planeta o satélite, es decir, su altura;  Su latitud, ya que la intensidad y la dirección de la aceleración centrífuga varía entre el ecuador y los polos: es máxima en el ecuador y nula en los polos;  La homogeneidad del planeta o satélite. Magnitud de la aceleración de gravedad Como es una aceleración, se mide Valor Sistema en m/s2. Si el planeta es la Tierra, el 9,8 m/seg2 (MKS) valor de "g" al nivel del mar varía entre 980 cm/ seg2 (CGS) 9,789 m/s2 en el ecuador y 9,832 m/s2 en los polos. Se toma como valor 32 Pies/ seg2 (INGLES) promedio, denominada Gravedad Estándar, al valor g=9,80665 m/s2.
  • 8.
    Independencia de laAceleración de Gravedad La aceleración de gravedad es independiente de la masa del cuerpo, es decir, si dejamos caer un coche y una pulga, ambos cuerpo tendrán la misma aceleración, que coincide con la aceleración de la gravedad (g). Esto lo podemos demostrar del siguiente modo: La segunda ley de Newton que la fuerza es igual al producto entre la masa del cuerpo y la aceleración. La única fuerza que influye en la caída libre (recordamos que se desprecia el rozamiento con el aire) es el peso, que es igual al producto entre la masa del cuerpo y la constante gravitatoria g.
  • 9.
    Independencia de laAceleración de Gravedad Despejamos de la primera ecuación la aceleración. CAIDA LIBRE Sustituimos la fuerza. Por lo tanto nos queda que la aceleración del cuerpo siempre coincide con la constante gravitatoria
  • 10.
    CAIDA LIBRE Las ecuaciones del movimiento de un objeto que se mueve en dirección vertical bajo la acción de la fuerza de gravedad son las mismas del movimiento con aceleración constante, cambiando por , y por
  • 11.
    Leyes Fundamentales dela Caída Libre Caída libre y Velocidad Un objeto al dejarse caer comienza su caída muy lentamente, pero aumenta su velocidad constantemente, acelera con el tiempo. Su velocidad aumenta a una razón constante. La velocidad de un objeto que cae desde un lugar elevado aumenta cada segundo una cantidad constante. Al comienzo -- 0 (cero) después de 1 segundo -- g (m/s) después de 2 segundos -- 2.g (m/s) después de 3 segundos -- 3.g (m/s) después de t segundos -- t.g = g.t (m/s) v = g.t
  • 12.
    Leyes Fundamentales dela Caída Libre Caída libre y la Distancia Recorrida La distancia que viaja un objeto uniformemente acelerado es proporcional al cuadrado del tiempo. Para el caso de un cuerpo en caída libre se expresa como: