Caida Libre
El Movimiento con aceleracion mas comun, es de un cuerpo que cae hacia la tierra. Si se supone nula la resistencia del aire, se observa que todos los cuerpos, cualesquiera que sea su peso, su tamaño o composicion, caen con la misma aceleracion en el mismo lugar de la tierra.
Si Suponemos que se deja caer un cuerpo desde una gran altura, se tendra que al comienzo el movimiento es uniformemente acelerado, siendo la velocidad muy pequeña y como consecuencia
lo sera tambien la resistencia del aire. A medida que la velocidad aumenta, y la aceleracion del movimiento va disminuyendo gradualmente hasta llegar un momento que la resistencia y el peso del cuerpo tienen el mismo valor, de tal manera que no hay aceleracion y el cuerpo se mueve con velocidad constante. (Ejemplo En la Figura 2.28)
Si Despreciamos los efectos de la resistencia del aire y los pequeños cambios que pueden ocurrir en la aceleracion, podemos definir la caida libre de la manera siguiente:
El Termino caida libre, es aplicado tanto al movimiento de descenso como de ascenso, solo que para ascender es necesario proporcionarle al cuerpo un velocidad inicia (Vo) y al descender puede que no se proporcione esa velocidad, teniendose que Vo = 0.
Como el cuerpo que cae o asciende lo hace con aceleracion constante, pueden ser aplicadas aqui las mismas ecuaciones del movimiento horizontal con solo cambiar ''a'' por ''g'', y ''X'' por ''Y'' con las debidas convenciones de signos.
Veamos a continuacion la tabla comparativa de las ecuaciones de ambos movimientos.
MOVIMIENTO
MOVIMIENTO
Convenciones de signos.
1. Se tomara la direccion vertical como eje ''Y'', considerandose ''Y'' positiva la que va dirigida hacia arriba.
2.Si el cuerpo sube y el sistema de coordenadas tiene el origen en el punto de partida t = 0 y y = 0 y consideramos el sentido hacia arriba positivo, se tendra que la velocidad y los desplazamientos son positivos, mientras que la aceleracion es negativa.
3.Si para el mismo sistema de coordenadas el cuerpo baja y el origen se localiza en el punto de partida t = 0. Y = 0, se tendra que las velocidades, los desplazamientos y la aceleracion son negativas.
4.Todo valor positivo de Y indica una posicion sobre el origen, y todo valor negativpo indica una posicion por debajo del origen.
Problemas Resueltos:
Se Deja caer libremente un cuerpo. Determine la posicion y la velocidad del cuerpo despues de 1seg y 3seg.
Solucion:
Seleccionaremos el origen en el punto del lanzamiento y la direccion sobre el eje Y hacia abajo como positiva. Las posiciones en cada instante las encontraremos con signo negativo.
Para encontrar la posicion del cuerpo usaremos la ecuacion:
Los Signos negativos de ''Y'' significan que son posiciones por debajo del punto considerado como origen.
Para determinar la rapidez en cada punto usaremos la ecuacion.
Como parrte del reposo se tiene que Vo = 0 quedandonos que:
Observerse que las dos velocidades son negativas. Esto significa que el cuerpo descende a partir del origen con esa velocidad.
