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Caída Libre y Tiro Vertical

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by

enzo mandolini

on 2 December 2014

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Transcript of Caída Libre y Tiro Vertical

Historia
El filósofo griego Aristóteles (348-322 a C) afirmó en sus escritos que los cuerpos caen a una velocidad proporcional a su peso.
Aristóteles formuló su teoría de los objetos en caída libre, suponiendo que todos se componen de cuatro elementos: tierra, aire, fuego y agua. Los que están constituidos primordialmente por tierra y agua tratan de alcanzar su lugar natural de reposo: la Tierra; Los objetos que se componen de aire tratan de subir a su estado natural de reposo: el cielo.

Galileo Galilei (1564-1642) Quien diseñó ingeniosos métodos para cronometrar con exactitud la forma en que caen objetos semejantes de distinto peso y pudo establecer que el peso de un objeto no influye en su aceleración, con la condición de que sean despreciables los efectos de la resistencia del aire.


Historia
Galileo dejó caer objetos de diferentes pesos desde lo alto de la Torre inclinada de Pisa y comparó sus caídas. En una ocasión, Galileo supuestamente reunió una gran multitud para que atestiguara la caída de un objeto ligero y uno pesado desde lo alto de la torre. Se dice que muchos observadores de esta demostración, quienes vieron a los objetos tocar el suelo juntos, se burlaron del joven Galileo y continuaron afianzados a sus enseñanzas aristotélicas

Galileo demostró que si la aceleración a lo largo del plano inclinado es constante, la aceleración debida a la gravedad debe ser constante y verificó su suposición de que las esferas al descender por planos inclinados se incrementaban uniformemente con el tiempo. Encontró que las esferas adquirían la misma cantidad de rapidez en cada intervalo sucesivo de tiempo; esto es, las esferas rodaban con aceleración uniforme o constante. La velocidad en cualquier tiempo es simplemente igual a la aceleración multiplicada por el tiempo. Galileo encontró mayores aceleraciones para planos inclinados más empinados. La esfera adquiere su máxima aceleración cuando el plano se levanta a la posición vertical; esto es, la aceleración de Caída libre.
Caída Libre
En física, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio.

El concepto es aplicable también a objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción desaceleradora de la gravedad, como un disparo vertical; o a cualquier objeto (satélites naturales o artificiales, planetas, etc.) en órbita alrededor de un cuerpo celeste. Otros sucesos referidos también como caída libre lo constituyen las trayectorias geodésicas en el espacio-tiempo descritas en la teoría de la relatividad general.

Ejemplos de caída libre deportiva los encontramos en actividades basadas en dejarse caer una persona a través de la atmósfera sin sustentación alar ni de paracaídas durante un cierto trayecto.
Tiro Vertical
El tiro vertical corresponde al movimiento que se da en una partícula que es arrojada hacia arriba desde una determina posición. La fórmula de tiro vertical relaciona una altura inicial determinada, una velocidad inicial y una altura final. Existe aceleración y es la de la gravedad.

La fórmula de tiro vertical se puede comparar con la de movimiento uniforme variado, la diferencia en la fórmula de tiro vertical que la aceleración es constante y es la de la gravedad. En el tiro vertical no existe dezplamiento en el eje x.

Las fórmulas de tiro vertical son las siguientes:

El espacio recorrido: Yt=Y0+ V0t- 1/2g.t2

Yt corresponde al espacio recorrido, Y0 la altura inicial desde donde se arroja el objeto.

t es el tiempo que se mantiene en el aire, y V0 es la velocidad inicial, y g es la gravedad 9.8 m/s2.

La fórmula de tiro vertical para la velocidad final es la siguiente: Vt=V0- g.t2
Caída Libre y Tiro Vertical
Integrantes:
Paula Cornejo
Enzo Mandolini

Caída Libre y Tiro Vertical
La caída libre y el tiro vertical en el vacío, son dos casos particulares de M.R.U.V. puesto que en ellos la aceleración es constante : es la llamada aceleración de la gravedad (g = 9,8 m/s2).

En la siguiente aplicación interactiva se puede observar las características de estos movimientos y las representaciones gráficas de posición y velocidad en función del tiempo:

Estos movimientos se conocen generalmente como “movimientos verticales en el vacío”. Que se realicen en el vacío implica que no hay ningún tipo de resistencia al movimiento, como fuerzas de fricción o rozamientos, que serían comunes en movimientos en el aire. La única fuerza que está actuando es el peso del cuerpo, la cual determina la existencia de la aceleración de la gravedad. Si bien esta aceleración no es constante en todos los puntos del planeta tomaremos por el momento el valor de 9,8 m/s2 y más adelante, en Dinámica discutiremos sus variaciones.

En el siguiente cuadro deducimos las fórmulas de estos movimientos a partir de las del M.R.U.V. e indicamos la ubicación de los ejes de referencia para que tengan validez estas fórmulas.
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