Caída Libre

   

Se llama caida libre al movimiento que se debe a la influencia de la gravedad.

Los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una celeracion dirigida hacia abajo, en la tierra este valor es aproximadamente 9.81 m/s².

En este movimiento no se tiene en cuenta al aire.

Se habla de caida libre no solo cuando desciende, sino tambien cuando el cuerpo asciende.

 Se considera caida libre a los siguientes casos:

-Cuando un cuerpo es soltado: en este caso la velocidad aumenta debido
 a que la aceleración de la gravedad, siendo su Velocidad inicial 0

el movimiento es acelerado y utilizamos:

                                                               V3> V2> V1> Vo

-Cuando un cuerpo es lanzado hacia abajo:el cuerpo cae con una velocidad inicial diferente de 0 y va aumentando por lo tanto se da un movimiento con gravedad positiva.

-Cuando un cuerpo es lanzado hacia arriba: en este caso la velocidad inicial es diferente de 0 y va disminuyendo hasta llegar a su altura máxima donde la velocidad es 0. El movimiento es desacelerado y la gravedad es negativa.

Formulas de la Caída Libre

son las misma del MRUV a diferencia de Aceleración por gravedad y Distancia por Altura.

asi tenemos:

► Vf = Vo + gt   o   Vf = Vi- gt

► Vf² = Vo²+ 2gh   o   Vf² = Vo²- 2gh

► h = ( Vf+Vo/2) t

►g= ( Vf- Vo /t)

►h= Vo (t) + 1/2 gt²   o   h= Vo (t) - 1/2 gt²

ademas:

►h max = Vo²/ 2g

► Ts = Vo/2

► Tt = 2 Vo/g

Nota: usar (+) cuando el cuerpo baja
          usar (-) cuando el cuerpo sube.

Veamos un ejemplo:

Supón que estamos en la Luna y lanzamos un cuerpo verticalmente hacia arriba con una rapidez de 30 m/s, ¿qué altura máxima alcanzará?

Al encontrarnos en la Luna, utilizaremos el valor de g que aparece en la tabla. Como la rapidez del movimiento irá disminuyendo hasta hacerse cero en el punto de altura máxima, la gravedad será de sentido contrario al de la velocidad. Así, el valor de la gravedad que debemos utilizar es g = -1,6 m/s².

La velocidad final es cero ya que es la velocidad que tiene el cuerpo cuando alcanza su altura máxima, y ese instante es el final de nuestro estudio (no nos preguntan lo que ocurre después de ese momento).

Esquema:	Datos:	Buscamos:
	vo = +20 m/s  vf = 0 m/s g = -1,6 m/s²	h = ?

Para calcular la altura debemos utilizar la ecuación:

h = v_o·t + ½·g·t²

pero necesitamos saber, previamente, el tiempo en el que se alcanzará la altura máxima, para lo que utilizaremos la ecuación:

v_f = v_o + g·t
0 = 20 m/s + (-1,6) m/s²·t
-20 m/s = -1,6 m/s²·t
t = (-20 m/s)/(-1,6 m/s²) = 12,5 s

Ya podemos calcular la altura:

h = v_o·t + ½·g·t²
h = 20 m/s·12,5 s + 0,5·(-1,6 m/s²)·(12,5 s)²
h = 250 m - 125 m = 125 m

Este resultado no es exagerado ya que hemos hecho los cálculos para la Luna, donde la gravedad es unas seis veces menor que en la Tierra.