Caída libre de los cuerpos
La caída libre es el movimiento en el cual, si no hay resistencia del aire, se observa que todos los cuerpos, cualesquiera que sean su tamaño, su peso o su composición, caen con la misma aceleración en la misma región vecina a la superficie terrestre y, si la distancia recorrida no es demasiado grande, la aceleración permanece constante durante la caída.
Movimiento uniformemente variado, donde la aceleración es la de la gravedad y la dirección del movimiento sólo puede ser descendente. Se trata de un caso particular del movimiento de "Tiro vertical", donde la velocidad inicial siempre es nula.
a = g
v₀ = 0
Recordar que el valor de la aceleración de la gravedad depende del paralelo (latitud) en que se determine dicho valor. En el ecuador (latitud = 0) la aceleración es igual a "9,78049 m/s²", la aceleración promedio es de 9,81 m/s², es usual usar un valor de 10 m/s² para agilizar la resolución de ejercicios.
Las ecuaciones para éste movimiento son:
1) yf = y₀ + ½·g·t² (Ecuación horaria de posición)
2) vf = g·t (Ecuación horaria de velocidad)
3) vf² = 2·g·Δy
Ejes convenientes para graficar el movimiento:
Orientación de los vectores y selección de los signos de las variables según la dirección del movimiento:
| Velocidad final | Aceleración (g) | |||
|---|---|---|---|---|
| Vector | Signo | Vector | Signo | |
| Lanzamiento hacia abajo | ↓ | - | ↓ | - |
Estos signos se deben aplicar cuando se reemplazan las variables por sus valores. Dado que la velocidad final y la aceleración (en éste movimiento) siempre tienen el mismo sentido, se pueden emplear signos positivos en ambas variables.
Para ilustrar el caso, un objeto pesado que cae libremente (sin influencia de la fricción con el aire) cerca de la superficie de la Tierra experimenta una aceleración constante, observar que no se toma en cuenta la masa del objeto. Si, en este caso, la aceleración promedio es de 9,8 m/s²; al final del primer segundo, el objeto, habría caído 4,9 m y tendría una velocidad de 9,8 m/s; al final del siguiente segundo, la pelota habría caído 19,6 m y tendría una velocidad de 19,6 m/s.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina
¿Cuál es la aceleración de la gravedad?