BIENVENIDO A NUESTRA CLASE DE CIENCIA TECNOLOGIA Y AMBIENTE 1 PROF: JAIME QUISPE CASAS I.E.P.Nº 2874 Ex 451- 2010 MOVIMIENTO VERTICAL Es un caso particular de M.R.U.V. en el que un cuerpo puede ser lanzado, verticalmente hacia arriba, en donde el movimiento del móvil esta sujeto a la acción de la fuerza. Por lo tanto describe una trayectoria vertical CAIDA LIBRE DE LOS CUERPOS Si dejamos suelto a un cuerpo sobre la superficie terrestre, el cuerpo cae verticalmente hacia ella. Luego: Los cuerpos caen porque los atrae la Tierra Un poco de historia Aristóteles (384 - 322 AC) fue un gran filósofo griego que observó ciertos cuerpos que, al caer simultáneamente, finalizaban su caída en tiempos distintos. Ante esta observación, Aristóteles concluyó que el fenómeno se debía al peso de los cuerpos. Al ser Aristóteles uno de los pensadores más grandes de su época, esta afirmación fue aceptada como cierta por más de dos mil años frenando así el avance de la ciencia. 2 Continua la historia……. Galileo,(1564 - 1642 ) por su parte, realizó ciertos experimentos y observó que lo que decía Aristóteles parecía ser cierto sólo en el caso de objetos livianos. Cuando probó con objetos más pesados, logró comprobar que los mismos caían simultáneamente. Galileo concluyó que el comportamiento no era el mismo con los objetos más livianos debido a la resistencia que el aire les ofrecía. También demostró, que al dejar caer dos esferas de igual radio y distinta masa desde lo alto de la Torre de Pisa, que todos los cuerpos caen simultáneamente y con la misma velocidad sea cual sea su masa. Continua la historia……. Pero los seguidores de Aristóteles le preguntan, porqué una pluma y una piedra caen en distintos tiempos. Galileo responde que ambos cuerpos caen al mismo tiempo pero en el VACÍO. Galileo no pudo demostrarlo. Fue Isaac Newton quien si pudo comprobar esta igualdad de tiempos en la caída de los cuerpos con un aparato denominado EL TUBO DE NEWTON. 4 Continua la historia……. Todos los cuerpos, en el vacío, caen con igual velocidad. -Esta ley se demuestra experimentalmente por medio de un tubo de vidrio de unos dos metros de longitud, cerrado por una de sus extremidades, y terminado en la otra por una llave de cobre. Se introducen en él, cuerpos de diferentes densidades; por ejemplo, plomo, corcho, papel, y se hace luego el vacío con la máquina neumática. Volviendo rápidamente el tubo, se ve que todos los cuerpos que contiene caen con igual velocidad Pero si, después de haber dejado entrar un poco de aire, se invierte de nuevo el tubo, se nota un débil retraso para los cuerpos más ligeros, retraso que es muy sensible cuando se ha dejado entrar todo el aire que el tubo puede admitir. 5 CAIDA LIBRE DE LOS CUERPOS CONCEPTO: Se denomina así al movimiento vertical que ejercen los cuerpos en el vacío por acción de la aceleración de la gravedad. GRAVEDAD.-Es la atracción que ejerce la tierra sobre los cuerpos ACELERACION DE LA GRAVEDAD.- Es la aceleración con que cae los cuerpos. Su valor depende de la latitud y de la altura. Es mayor en los polos y menor en el Ecuador. Es mayor en el nivel del mar y menor en la altura. La gravedad en distintos puntos de la superficie terrestre: • • • • • En el Ecuador: 9,78 m/s2 En Lima: 9.79 m/s2 Latitud 45 : 9,80 m/s2 En los polos: 9,83 m/s2 La gravedad en la luna es de 1,67 m/s2 6 FORMULAS DE CAIDA LIBRE.- Son las mismas que en el M.R.U.V con la diferencia de aceleración = gravedad; espacio = altura (h). Se presenta los siguientes casos: a) Cuando un cuerpo es lanzado hacia abajo vi 0 +g +g vf v vi g f t vf vi gt gt 2 h vi t 2 vf 2 vi 2 2 g h v vi h f t 2 c) Cuando un cuerpo el lanzado hacia arriba b) Cuando un cuerpo se deja caer v g= f t vf g t 2 gt h 2 V3 = 0 SUBIDA BAJADA v g i t v g f t v i gt v f gt V2 h gt 2 h vi t 2 vf 2 2 g h h vf t 2 vf vf t 2 h D V4 gt 2 2 vi 2 2 g h vf 2 2 g h B C vi t 2 -g V1≠ 0 +g A V5 E Otras formulas Altura máxima h max v o2 2g Tiempo de subida (t s ) cuando vf 0 Tsub vo g Tiempo Total o de vuelo Ttotal 2vo g 7 Usar (+) si el cuerpo baja Usar (-) si el cuerpo sube V3 = 0 OBSERVACIONES: C 1.- El tiempo de subida es igual al tiempo de bajada, en un mismo nivel. 2.- El tiempo que demora en recorrer el tramo AB es igual a la tiempo DE TAB = TDE 3. -El módulo de la velocidad que sube es igual con que baja a igual nivel. V1 = V5 ; V2 = V4 4. - Cuando el cuerpo alcanza su altura máxima la velocidad es cero. V3 = 0 5.Cuando un cuerpo y es dejado caer libremente la Vi = 0 V2 B D -g V1≠ 0 V4 +g A E V5 8