Descripción de la Caída Libre de los Cuerpos

2. Caída
   libre: distancia recorrida
3. Explicación
   de la caída libre
4. Caída
   de los cuerpos
5. Caída
   libre de los cuerpos y Tiro vertical

Práctica #2.

Introducción

Caída libre: rapidez adquirida

Una manzana cae de un árbol. ¿Se acelera
durante la caída? Sabemos que parte del reposo y adquiere
rapidez conforme cae. Lo sabemos porque podríamos
atraparla sin hacemos daño
después de una caída de uno o dos metros, pero no
si cae desde un globo que vuela a gran altura.

Así pues, la manzana adquiere más rapidez
durante el tiempo en que
cae desde una gran altura que durante el tiempo más breve
que le toma descender un metro. Este aumento de rapidez indica
que la manzana se acelera al caer.

La gravedad hace que la manzana se acelere hacia abajo
una vez que comienza a caer. En la vida real la resistencia del
aire afecta la
aceleración de un objeto que cae. Imaginemos que el aire
no opone resistencia y que la gravedad es el único factor
que afecta la caída de un cuerpo. Decimos entonces que el
cuerpo está en caída
libre. Los objetos en caída libre están sujetos
únicamente a la acción
de la gravedad. La siguiente tabla muestra la
rapidez instantánea al cabo de cada segundo de
caída de un objeto que cae libremente desde una
posición de reposo. El tiempo transcurrido es el tiempo
que ha pasado desde el inicio de la caída.

Observa en la tabla cómo cambia la
rapidez. Durante cada segundo de la caída la rapidez
instantánea del objeto aumenta en 10 metros por segundo.
Esta ganancia de rapidez por segundo es la
aceleración.

Aceleración = Cambio de
rapidez / Intervalo de Tiempo = 10 m/s / 1 s =
10 m/s2

Advierte que cuando el cambio de rapidez se expresa en
m/s y el intervalo de tiempo en s, la
aceleración se expresa en m/s2 (que se lee
"metros por segundo al cuadrado"). La unidad de tiempo, el
segundo, aparece dos veces: la primera en la unidad de rapidez y
la segunda como unidad del intervalo de tiempo en el cual cambia
la rapidez.

La aceleración de un objeto que cae en
condiciones en que la resistencia del aire es insignificante es
de alrededor de diez metros por segundo al cuadrado (10
m/s2). Cuando se habla de una caída libre se
acostumbra emplear la letra g para representar la
aceleración (porque en este caso la aceleración se
debe a la gravedad). Aunque g varía ligeramente en
distintas partes del mundo, su valor promedio
es cercano a 10 m/s2. Un valor más exacto es 9.8
m/s2, pero es más fácil entender las ideas
en tomo a la caída libre cuando se redondea a 10
m/s2. Cuando la exactitud sea importante se debe usar el
valor de 9.8 m/s2 para la aceleración en
caída libre. Observa en la tabla anterior que la rapidez
instantánea de un objeto que cae desde una posición
de reposo es igual al producto de la
aceleración por el tiempo de caída, es decir, el
tiempo transcurrido.

Rapidez instantánea = aceleración x tiempo
transcurrido

La rapidez instantánea v de un objeto en
caída libre desde una posición de reposo
después de un tiempo transcurrido t se expresa en
forma de ecuación como: v = gt