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. En
este apartado estudiaremos la caída
libre. 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:
Se conoce como caída libre cuando desde cierta altura un
cuerpo se deja caer para permitir que la fuerza de gravedad actué sobre él,
siendo su velocidad inicial cero.
En este movimientos el desplazamiento es en una sola
dirección que corresponde al eje vertical (eje "Y").
Es un movimiento uniformemente acelerado y la aceleración
que actúa sobre los cuerpos es la de gravedad representada por la letra g, como
la aceleración de la gravedad aumenta la velocidad del cuerpo, la aceleración
se toma positiva.
En el vacío, todos los cuerpos tienden a caer con igual
velocidad.
Un objeto al caer libremente está bajo la influencia
única de la gravedad. Se conoce como aceleración de la gravedad. Y se define
como la variación de velocidad que experimentan los cuerpos en su caída libre.
El valor de la aceleración que experimenta cualquier masa sometida a una fuerza
constante depende de la intensidad de esa fuerza y ésta, en el caso de la caída
de los cuerpos, no es más que la atracción de la Tierra.
Todos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una
aceleración dirigida hacia abajo cuyo valor depende del lugar en el que se
encuentren. Los cuerpos dejados en caída libre aumentan su velocidad (hacia
abajo) en 9,8 m/s cada segundo.
La aceleración de gravedad es la misma para todos los
objetos y es independiente de las masas de éstos.
En la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia
del aire. Si se desprecia la resistencia del aire y se supone que aceleración
en caída libre no varía con la altitud, entonces el movimiento vertical de un
objeto que cae libremente es equivalente al movimiento con aceleración
constante
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