CAÍDA LIBRE Y TIRO VERTICAL

La observación diaria nos indica que todo cuerpo librado a la acción de su peso, cae y ello ocurre porque actua sobre el una fuerza de atracción de la gravedad.

Si dejamos caer un cuerpo desde las siguientes alturas.

• 10 cm tarda un tiempo T en llegar al piso.
• 40 cm tarda un tiempo 2T en llegar al piso.
• 90 cm tarda un tiempo 3T en llegar al piso.
• 160 cm tarda un tiempo 4T en llegar al piso.

En consecuencia, para tiempo doble,triple,cuádruple, el espacio recorrido es cuatro, nueve, dieciséis veces respectivamente mayor, es decir que en la caída libre de los cuerpos se cumple la ley del movimiento uniformemente acelerado que dice que la aceleración tiene que ser constante, con lo cual podemos decir que en la caída libre el movimiento es uniformemente acelerado.

"Todos los cuerpos caen en el espacio con movimiento uniforme acelerado (MRUV)"

Galileo, logro demostrar que, al dejar caer desde la misma altura dos cuerpos de distintos pesos, llegaban en simultaneo al suelo. El experimento, realizado en la torre de pisa, se hizo dejando caer tres cuerpos de distinto peso pero de igual tamaño y forma, es decir que los tres ofrecían el mismo rozamiento al aire.

Esta prueba y sus posteriores e infinitas verificaciones permiten expresar lo siguiente.

"Todos los cuerpos adquieren la misma velocidad al caer de la misma altura, prescindiendo del rozamiento del aire sobe el cuerpo."

TUBO DE NEWTON

En este experimento, se deja caer en forma simultanea dentro de un tubo al vació, lo que significa que no puede existir el efecto del rozamiento de aire sobre los cuerpos, una moneda y una pluma.

La pluma y la moneda llegan simultáneamente al piso, lo que verifica el postulado de galileo comentado anteriormente.

LA ACELERACIÓN Y LA GRAVEDAD

Si el movimiento, en caída es uniformemente acelerado (MRUV) significa que dos cuerpos distintos tardaran el mismo tiempo en hacer un recorrido, por lo tanto los cuerpos adquieren la misma aceleración.

"La aceleración común en la caída de los cuerpos se llama aceleración de la gravedad, y se simboliza con la letra (g)" 

No hay que confundir "aceleración de la gravedad (g)"  que es la que adquiere un cuerpo al caer con la "fuerza de la gravedad", que es la fuerza constante que actúa sobre el cuerpo y provoca aquella aceleración.

La magnitud de la aceleración de la gravedad depende de la distancia del cuerpo al centro de la tierra, y en el planeta tierra si bien es variante en función de la latitud, esta diferencia es casi imperceptible con lo que se puede hacer un promedio y adoptar que la aceleración de la gravedad en el planeta tierra es 9.8 metros sobre segundos cuadrados.

FORMULAS PARA LA CAÍDA LIBRE

Como la caída libre es un movimiento uniformemente acelerado en el cual la aceleración es g(aceleración de la gravedad), resultan las siguientes expresiones.

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TIRO VERTICAL

Es el caso de los objetos que son lanzados verticalmente hacia arriba, por ejemplo.

• Observamos el ascenso de una cañita voladora.
• Tiramos una moneda verticalmente
• Un obrero que tira ladrillos desde el suelo al andamio.

Si la trayectoria de ese cuerpo es una linea recta vertical respecto del suelo, decimos que el cuerpo ha sido lanzado verticalmente hacia arriba.

En definitiva, cuando el proyectil o el cuerpo es lanzado hacia arriba describe una trayectoria que forma con la horizontal un angulo recto, se conoce como tiro vertical.

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Al lanzar un cuerpo hacia arriba, la fuerza de gravedad actual sobre el procurando su retorno a la tierra. Es decir, la fuerza gravitatoria esta actuando negativamente, tratando de impedir ese alejamiento.

En consecuencia, si la fuerza de gravedad actúa negativamente, también la aceleración de la gravedad es negativa, por lo cual decimos que.

"Todo cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba esta dotado de movimiento uniforme retardado"

FORMULAS DE TIRO VERTICAL

Si el movimiento es uniformemente retardado, resultan las siguiente dos ecuaciones.

De las formulas se pueden llegar a unas afirmaciones interesantes, en el momento en que su velocidad final sea cero, es decir que alcanzo la altura máxima, la velocidad inicial queda igualada a la gravedad por tiempo.

"El tiempo en que el móvil alcanza su altura máxima es igual al cociente entre la velocidad inicial y la aceleración de la gravedad"

Utilizando estas formulas, se pueden resolver la totalidad de los ejercicios de tiro vertical, mas adelante vamos a estar subiendo ejemplos concretos de ejercicios resueltos.

REFERENCIAS

• Libro FISICA 1 “Mecanica calor y acustica”de Carlos R.Miguel
• PROFESOR EN LINEA