CAIDA LIBRE

CAIDA LIBRE
Todos los cuerpos que están cerca de la superficie terrestre, experimentan una aceleración
vertical dirigida hacia abajo, debido al campo gravitacional del planeta. Esta aceleración se le
llama: aceleración gravitacional o simplemente “gravedad”.
 La aceleración gravitacional se representa como “ g “ y su valor medio es:
M.K.S : g = 9,8 m/s2
C.K.S : g = 980 cm/s2
P.L.S : g = 32
2
ft/s
El valor de “g” no es fijo o constante, ya que cambia levemente de un sitio a otro de la tierra
(debido a la latitud, longitud, altitud, etc), por lo que se considera siempre su valor medio para
ejercicios teóricos. En general, el mayor valor de “g” está en los polos y su valor mínimo en la
línea del Ecuador.
Para efectos prácticos se acostumbra también redondear el valor de g= 9,8 m/s 2 a 10 m/s2
Cuando los cuerpos se mueven hacia la tierra debido a la aceleración gravitacional, el
movimiento se llama
CAÍDA LIBRE. Todo cuerpo en caída libre recorre una distancia o espacio, el cual se llama
altura (y), debido a que su trayectoria es vertical.
Cuando un movimiento acelerado (MUA) se debe a la aceleración gravitacional “g”, las
ecuaciones cinemáticas para la caída libre son las mismas, sólo que a=g y x=y, o sea:
Vf = Vo + gt
Vf2 = Vo2 + 2gy
y = Vo.t + ½ gt2
Cuando un objeto se lo impulsa hacia arriba con una velocidad Vo, éste realiza un recorrido de
subida y otro de bajada. El punto más alto del movimiento determina la altura (h) del
movimiento. Se observa que:
 En la subida el objeto partió con una velocidad inicial (Vo) y se desaceleró hasta frenar
momentáneamente y quedarse quieto en el punto más alto,
 En la bajada, el objeto partió del reposo y se aceleró hasta llegar a alcanzar una velocidad
final (Vf).
 El tiempo empleado en subir es el mismo que emplea en bajar.
RESUELVE LOS SIGUIENTES PROBLEMAS
1. Un libro pesado y una hoja de papel se dejan caer desde una misma altura.
a. Si la caída fuera en el aire, ¿Cuál llegará primero al suelo?
b. Y si fuera en el vacío?
c. ¿por qué ambos experimentos proporcionan resultados distintos?
2. Dos cuerpos, uno de los cuales es más pesado que el otro, descienden en caída libre en las
proximidades de la superficie de la tierra.
a) ¿Cuál es el valor de la aceleración de caída para el cuerpo más pesado?
b) ¿Cómo se denomina y como se representa esta aceleración en la caída de los cuerpos?
3. Un cuerpo se deja caer y tarda 3 segundos en llegar al suelo. Considere despreciable la
resistencia del aire y g = 10 m/s2
a) ¿Desde que altura se lanzó?
b) ¿Con que velocidad llega el cuerpo al piso?
4. Un astronauta en la luna arrojó un objeto verticalmente hacia arriba, con una velocidad
inicial de 8 m/s. El objeto tardó 5 s para alcanzar el punto más alto de su trayectoria. Con estos
datos calcule:
a) El valor de la aceleración de la gravedad lunar.
b) La altura que alcanzó el objeto.
5. Suponga que un objeto fuese lanzado verticalmente hacia arriba desde la superficie de la
tierra, con la misma velocidad inicial del problema anterior. Calcule la altura que alcanzaría y
compárela con la altura alcanzada en la luna.
6. Luisa, la chica enamorada de Superman en esta historia, es arrojada desde lo alto de un
edificio de 180 m
de altura y desciende en caída libre. Superman llega a lo alto del edificio a los 4 s después de
iniciada la caída de Luisa y se lanza, con velocidad constante, para salvarla. ¿Cuál es el mínimo
valor de la velocidad que Supermán debe desarrollar para alcanzar a su admiradora antes de
que se choque contra el suelo?( g=10 m/s2)
7. Una maceta resbala de la cornisa de una ventana que está 3,5 m arriba de una mujer que se
encuentra sentada abajo.
a) ¿Con qué rapidez se movía la maceta en el momento de golpear a la dama?
b) ¿De cuánto tiempo dispone la mujer para hacerse a un lado después de que una persona la
alertó, precisamente en el momento que empezaba a caer la maceta?
8. Un clavadista asustado cuelga con sus dedos de un trampolín, con sus pies 5,2 m encima
del agua.
a) ¿Cuánto tiempo después de que soltaran sus dedos tocará el agua?
b) ¿Qué rapidez alcanzó en ese momento?
9. Una piedra es lanzada en línea recta hacia arriba con una rapidez inicial de 25 m/s. ¿Qué
altura alcanza la piedra y cuanto tiempo tarda en llegar al punto de máxima altura?
10. Se lanza una piedra en línea recta hacia arriba desde el piso y alcanza la altura de un
edificio cercano. La piedra llega al piso 2,8 s después de que fue lanzada. ¿Qué altura tiene el
edificio?
11. Una muchacha está parada en la cornisa de la azotea de un edificio de 18 m de alto. Lanza
una moneda hacia arriba con una rapidez de 12 m/s.
a) ¿Cuál es la altura, medida desde el suelo, que alcanza la moneda?
b) Cuánto tiempo tarda la moneda en llegar al suelo?
c) Qué rapidez tiene la moneda justo antes de chocar contra el piso?