CAIDA LIBRE
Caída libre se define como el movimiento en dirección vertical adquirido por
un cuerpo, cuando este se deja caer en el vacío
El valor de la gravedad es constante para un determinado lugar, puesto que
depende de la latitud y la altura sobre el nivel del mar
Esta es la razón por la cual
los cuerpos cambian de peso cuando pasan de un lugar a otro.
La ley de la caída libre de los cuerpos sobre la tierra está dada por la función altura h=vt−1/2gt2+H, donde, h es la altura en metros, v es la velocidad inicial en metros por segundo que se le aplica al cuerpo, g es la aceleración de la gravedad y su valor al nivel del mar es 9.8 m/s2, t es el tiempo en segundos desde que inicia el movimiento y H es la altura a la que se deja caer el cuerpo. Al proporcionar un valor específico para la función altura h, se obtiene una ecuación cuadrática de la forma at2+bt+c=0. A continuación se presenta un ejemplo de un problema de caída libre.
Una pelota de béisbol se suelta desde lo alto de la torre de Pisa y tarda en llegar al suelo 3.37 segundos. Determina la altura de la Torre.
Como el movimiento es de caída libre cumple la ecuación h=vt−12gt2+H, además, como parte del reposo su velocidad inicial es cero y H es la altura desde que se suelta la pelota. La relación entre los datos conocidos, desconocidos y la expresión algebraica de la caída libre se presentan en :
Datos conocidos
Tiempo t=3.37 segundos
Aceleración de la gravedad 9.8m/s2.
Velocidad inicial v=0
Datos desconocidos : Altura de la torre H
Expresión matemática :
h=vt-1⁄2 〖gt〗^2+H
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En la expresión de caída libre se sustituyen los datos conocidos y se despeja H para obtener la altura de la torre.
Expresión de caída libre : h=vt-1⁄2 〖gt〗^2+H
Se sustituye en la expresión de caída libre los datos conocidos, considerando h=0, ya que en 3.37 segundos la pelota está en el suelo:
0=0(3.37)-1⁄2 (9.8)(3.37)+H
Resultado de efectuar operaciones: 0=0-4.9(11.35)+H
Realización de operaciones : 0=-55.61+H
Despeje de H : H=55.61 metros Por lo que la altura de la torre de Pisa es de 55.61 metros.
Procedimientos para resolver el PROBLEMA
El Tiro Vertical Ascendente es aquel en el que se lanza un cuerpo hacia el cielo
Al iniciar este movimiento el cuerpo tiene una velocidad máxima partiendo de la mano o de la maquinaria que lo esté lanzando.
Posteriormente en su trayecto por el aire la aceleración de la gravedad va a ir contrarrestando ese movimiento frenando poco a poco el objeto con una aceleración negativa de 9.8 m/s2 Dado este fenómeno va a haber un momento en el que el objeto se encuentre completamente desacelerado.
Al llegar a una velocidad vertical de 0 m/s se quedará en un instante suspendido en el aire para ser afectado inmediatamente por la aceleración de la gravedad ahora si en un sentido positivo experimentando una Caída Libre Sólo habría que esperar a que el objeto regrese al suelo a través de esa Caída
se puede decir que el Tiro Vertical Ascendente lleva siempre implicada una parte de ida y otra de retorno del objeto formándose entonces de dos movimientos: Ascenso y Caída Libre
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