caida libre-segundo trabajo

Caída Libre
g
Caída Libre
Índice





Definición
Aceleración y velocidad en caída libre
Distancia recorrida en caída libre
Ecuaciones del movimiento
Ejemplo práctico: Lanzamiento vertical hacía arriba
➢ Movimiento de subida
➢ Movimiento de bajada
➢ Introducción a las gráficas: a-t, v-t, y-t
➢ Cálculo de magnitudes
➢ Gráfica velocidad-tiempo y aceleración-tiempo
➢ Gráfica posición-tiempo
➢ Gráfica distancia recorrida en cada intervalo de tiempo
Movimiento de caída libre
Cuando un objeto se mueve
verticalmente sólo bajo la acción
de la fuerza de la gravedad,
decimos que está en "caída libre".
Este tipo de movimiento se
produce cuando se lanza un
objeto verticalmente hacia arriba
o
hacia
abajo,
o
cuando
simplemente lo dejamos caer.
Índice
Aceleración y velocidad en caída libre
La "caída libre" de un cuerpo es un caso de movimiento
con aceleración constante.



Al ser un movimiento acelerado,
la velocidad no será constante,
por lo que irá cambiando a
medida que transcurra el tiempo.
Si la caída libre se realiza en la
Tierra, la aceleración será la
gravedad terrestre, cuyo valor
tomaremos igual a 9,8 m/s2.
La aceleración de la gravedad es
un vector que apunta siempre
verticalmente hacia abajo, es
decir, es negativa.
Índice
Distancia recorrida en caída libre
Al ser un movimiento acelerado, el objeto no recorrerá
espacios iguales en tiempos iguales, por lo que la distancia
recorrida irá cambiando a medida que transcurra el tiempo.
Índice
Ecuaciones del movimiento
v = v0+ at
2
y = y0+ v0t + 1/2at
2
a= g = -9,8 m/s
Índice
Lanzamiento vertical hacía
arriba de un objeto en caída libre
Supongamos
que
una
persona, desde la azotea de un
edificio,
lanza
un
objeto
verticalmente hacia arriba desde
una altura "H" respecto a la acera
(la cual escogeremos como
nuestro origen del sistema de
coordenadas).
Consideramos que nuestro
eje coordenado (eje Y) apunta
hacia arriba.
Índice
v=0
a
v
a
Movimiento de subida


v
a



v
a
La aceleración es uniforme (los
vectores rojos son de igual tamaño)
La velocidad va disminuyendo (los
vectores azules están disminuyendo)
En el punto más alto la velocidad se
hace cero, pero la aceleración no es
cero.
La velocidad y la aceleración van en
sentidos contrarios. El objeto está
desacelerando (disminuyendo su
velocidad)
El objeto no recorre distancias
iguales en tiempos iguales.
Índice
v=0
a
v
a
Movimiento de bajada


v
a




v
a
En el punto más alto la velocidad es
cero, pero la aceleración no es cero.
La aceleración es uniforme (indicado
por el tamaño de los vectores rojos)
La velocidad va aumentando (los
vectores azules están aumentando)
La velocidad y la aceleración van en
el mismo sentido. El objeto está
acelerando
(aumentando
su
velocidad)
La velocidad con la que llega el
objeto al suelo no es cero.
El objeto no recorre distancias
iguales en tiempos iguales.
Índice
Gráficas aceleración, velocidad y posición
Las correspondientes gráficas, respecto al tiempo, serán:



Primero es un movimiento uniformemente desacelerado, ya
que la velocidad tiene sentido opuesto a la aceleración.
El cuerpo lanzado llega a velocidad cero en su altura
máxima (no confundir con aceleración cero), en el instante
"t1".
De ahí en adelante es un movimiento uniformemente
acelerado, pues la velocidad ya tiene el mismo sentido que
la aceleración.
Índice
Cálculo de Magnitudes
t (s)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
v (m/s)
6,0
4,0
2,1
0,0
-1,8
-3,8
-5,8
-7,7
-9,7
-11,6
-13,6
-15,2
y (m)
10,0
11,0
11,6
11,8
11,7
11,1
10,1
8,8
7,1
4,9
2,4
0,0
Δy (m)
0,0
1,0
0,6
0,2
0,2
0,6
1,0
1,3
1,7
2,1
2,5
2,4
Altura inicial:
10,0 m
Velocidad inicial:
6,0 m/s
Tiempo de subida:
0,6 s
Altura máxima:
Tiempo de vuelo:
11,8 m
2,2 s
Velocidad de llegada: -15,2 m/s
Índice
Velocidad (variable) y aceleración (constante)
en un lanzamiento en caída libre
Velocidad y aceleración (S.I.)
Velocidad
Aceleración
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0
-2.0
-4.0
-6.0
-8.0
-10.0
-12.0
-14.0
-16.0
-18.0
0,0 s 0,2 s 0,4 s 0,6 s 0,8 s 1,0 s 1,2 s 1,4 s 1,6 s 1,8 s 2,0 s 2,2 s
Tiempo (s)
Índice
Posición en un lanzamiento en caída libre
14.0
Posición (m)
12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0
0,0 s 0,2 s 0,4 s 0,6 s 0,8 s 1,0 s 1,2 s 1,4 s 1,6 s 1,8 s 2,0 s 2,2 s
Tiempo (s)
Índice
Distancia recorrida en cada intervalo de
tiempo en un lanzamiento en caída libre
1
0.6
0.2
0.2
0.6
1
1.3
1.7
2.1
2.5
2.4
c ia
tan
Dis
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)
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Índice
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¡Hasta pronto!
Maite Ruiz
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