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. MRUV
En muchos casos prácticos sucede que la
aceleración es constante. Esto es, la
aceleración no varía durante el tiempo. En
otros casos la variación de la aceleración es lo
suficientemente pequeña como para justificar
la suposición de que es constante.
Cuando la magnitud de la aceleración es
constante y el movimiento es en línea
recta, en este caso las aceleraciones media e
instantánea son iguales
3. CARACTERISTICAS
El desplazamiento varía proporcionalmente
con el tiempo al cuadrado
Realiza iguales incrementos de velocidad en
iguales incrementos de tiempo
La aceleración con la que se mueve la
partícula es constante.
6. CAIDA LIBRE DE LOS CUERPOS
Uno de los ejemplos más comunes del MRUV es el de un
objeto que se cae libremente cerca de la superficie
terrestre.
No existiendo resistencia en el aire se encuentra que todos
los cuerpos independientemente de su tamaño, peso o
composición, caen con la misma aceleración en el mismo
punto de la superficie de la tierra y si la distancia no es
demasiado grande, la aceleración se conserva en toda la
caída. Este movimiento ideal en el que no se toman en
cuenta ni la resistencia del aire, ni el pequeño cambio de
aceleración con la altura se llama caída libre.
7. Características:
Todo cuerpo que cae libremente tiene una trayectoria vertical
La caída de los cuerpos es un movimiento uniformemente
acelerado
Todos los cuerpos caen con la misma aceleración. Esta
aceleración de caída es la aceleración de la gravedad, g y vale
9.8 m/s² en un punto de la superficie a 45° de latitud. Para
otros puntos de la superficie la gravedad varía ligeramente.
En general la gravedad disminuye al aumentar la distancia al
centro de la tierra (en los polos g=9.83 m/s²; en el Ecuador g
= 9.78 m/s²).
8. Lanzamiento vertical
Este también es un movimiento
uniformemente acelerado y la aceleración
que actúa sobre los cuerpos es la de
gravedad.
Si el cuerpo es lanzado hacia arriba la
velocidad con la que es lanzado va
disminuyendo hasta llegar a valer cero
9. Ecuaciones para la caída libre
Ecuaciones para caída libre con
velocidad inicial. Si se considera el
movimiento hacia abajo, positivo
v = vo + gt
y = vot + ½gt²
v² = vo2 + 2gy
10. Ecuaciones para el lanzamiento
vertical
Si se considera el movimiento hacia
arriba, positivo
v = vo – gt
y = vot - ½gt²
v² = vo2- 2gy
