La Física y sus explicaciones.: Caída Libre y Movimiento Vertical

Movimiento Vertical

El movimiento de un cuerpo está influenciado por un nuevo concepto como es la gravedad g a continuación a ser definida:

Gravedad (g).-Es la aceleración de la tierra cuyo objeto es atraer a los cuerpos hacia su centro se la representa como un vector de sentido negativo de valor promedio de 9,81m/sg2. Hablamos de valor promedio pues la gravedad cambia en cada punto de la tierra pero para efecto de cálculos físicos se la considera como el valor indicado.

En el movimiento vertical un cuerpo está influenciado por la aceleración de la gravedad, el móvil ya no recorre un espacio sino una altura h y ya no tiene aceleración sino tiene gravedad g.

De las fórmulas anteriores vamos a realizar ese cambio en vez de aceleración a la sustituimos por gravedad g y en vez de espacio e la sustituimos por altura h, así:

Aunque la gravedad es un vector negativo ya que su sentido es hacia abajo, para la ejecución de ejercicios de modo más sencillo consideraremos el signo de a gravedad con el sentido del movimiento, si el cuerpo se mueve hacia abajo la gravedad es positiva pues tiene el mismo sentido del movimiento y si el cuerpo se mueve hacia arriba negativo pues está en contra del movimiento, así:

CAIDA: En la caída se considera a un móvil que parte del reposo, o que suelen decir los problemas se deja caer es decir parte con velocidad inicial de 0 y empieza a descender por acción de la gravedad su velocidad empieza a aumentar hasta que se impacta contra un blanco llegando a ese punto con una velocidad, considerada como velocidad final.

LANZAMIENTO HACIA ABAJO: Cuando se produce un impulso a un cuerpo determinado para lanzarlo hacia abajo (es decir se le da una velocidad), en este caso la velocidad inicial del cuerpo ya no es cero ahora ya tiene velocidad pues ya se la produjo y al estrellarse llega con velocidad final por acción de la gravedad.

LANZAMIENTO HACIA ARRIBA: Cuando se produce un impulso a un cuerpo determinado para lanzarlo hacia arriba (es decir se le da una velocidad), en este caso la velocidad inicial del cuerpo nunca pudiera ser cero o sino como subiría ahora ya tiene velocidad y al producirla el móvil empieza a subir pero en su intento es atraído nuevamente hacia abajo por acción de la gravedad así que empieza a subir pero la velocidad empieza a disminuir hasta detenerse y el móvil nuevamente caer y al estrellarse llega con velocidad final por acción de la gravedad.

Aquí para los ejercicios se puede dar dos casos:

-Queremos determinar la velocidad del móvil mientras sube entonces esa velocidad va ha ser menor a la inicial y su gravedad considerada negativa por estar en contra del movimiento.

-Queremos determinar que al subir el cuerpo llega un punto que la velocidad final se hace cero lo llamamos en el punto máximo y podemos determinar la altura máxima que logro subir y el tiempo de subida mediante:

Solo depende como vemos la altura de subida y el tiempo de subida de la velocidad inicial y de la gravedad, desde un punto determinado el tiempo que sube es igual al tiempo que baje el cuerpo, y el tiempo de vuelo es la suma de los dos.

Reemplazando las fórmulas tenemos.

“Deduzcamos estas formulas en base a las anteriores del movimiento vertical” ¿Cómo lo harías?

Pasos:

-Determinar datos: Que valores tenemos sea de tiempo, aceleración, etc.

-Graficar: Todo ejercicio debe ser interpretado con un gráfico pues nos será de gran ayuda en su entendimiento.

-Fórmula: Que fórmula vamos a ocupar o si en base a los datos que tenemos es necesario despejar de una de ellas la incógnita que nos falta.

-Desarrollo: Reemplazamos los datos en la fórmula despejada o directa con su respectiva unidad.

-Respuesta: Cuando determinamos la respuesta la anotamos y la expresamos con su unidad.

Mire el cuadro a continuación de los parámetros que implican en cada caso de este movimiento.

	Velocidad inicial Vo	Gravedad g	Velocidad final Vf
CAIDA	0	POSITIVA	LLEGA CON VELOCIDAD
LANZAMIENTO HACIA ABAJO	TIENE UN VALOR PARA QUE SE DE	POSITIVA	LLEGA CON VELOCIDAD
LANZAMIENTO HACIA ARRIBA	TIENE UN VALOR PARA QUE SE DE	NEGATIVA	0 ( PUES SU VELOCIDAD DISMINUYE HASTA DETENERSE)	EN ELPUNTO MAXIMO
LANZAMIENTO HACIA ARRIBA	TIENE UN VALOR PARA QUE SE DE	NEGATIVA	TIENE UN VALOR Y MENOR AL INICIAL PUES AL SUBIR PIERDE VALOR.	EN CUALQUIER PUNTO

Caída Libre

La caída libre es un caso particular del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, es cuando un cuerpo se le deja caer libremente en la cercanía de la superficie del planeta.

Un cuerpo que se deja caer en el vacío, se desplaza en linea recta vertical con una aceleración constante, la cual se conoce como gravedad (g), lo que produce que el módulo de la velocidad aumente uniformemente en el transcurso de su caída.