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La caída libre es el movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio, sin tomar en cuenta la resistencia aerodinámica del aire, así como a cualquier otra que tenga lugar en el seno de un fluido, como la densidad del medio aunque no sean por lo general despreciables.
Hay dos puntos cruciales para entender y resolver problemas de caída libre:
Sistema de referencia
Condiciones iniciales de posición y velocidad.
Sistema de refencia y Condiciones Iniciales
Sistema de refencia y Condiciones Iniciales
El movimiento de caída se realiza en la dirección y solamente, bajo la influencia de la gravedad que siempre se dirije hacia -y. Por esta razón, las ecuaciones deben reescribirse de la siguiente manera.
Cada ecuación tiene componentes positivas (rojo), que incrementan la posición o la velociad, mientras que las componentes negativas (azul) disminuyen ambas propiedades. Las condiciones inicales de velocidad y posición determinan las componentes positivas. Cuando ambas componentes se igualan encontramos la posición máxima donde la velocidad es cero.
Evolución del movimiento de caída
Evolución del movimiento de caída
Velocidad
Velocidad
La velocidad depende de dos factores, la velocidad inicial con signo positivo que compite con la gravedad que mueve el objeto hacia abajo. En la aplicación geogebra se puede explorar el efecto de la velocidad inicial.
Altura
Altura
La posición depende de tres factores, la posición inicial, la velocidad inicial que aumenta la posición y la gravedad que la diminuye. Estos dos factores compiten. En una primera fase gana el efecto de la velocidad inital, hasta un punto en que ambos factores se igualan para despues dominar el efecto de la gravedad. Esto se puede explorar en la aplicació geogebra siguiente.
Ejercicios Básicos
Ejercicios Básicos
Problemas
Problemas
Ejercicios elaborados por los profesores del departamento de Física y Química Teórica de la Facultad de Química.
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