ACELERACION DEBIDA A LA GRAVEDAD
¿QUE ES?
La aceleración debida a la gravedad es un vector, lo que significa que tiene tanto una magnitud como una dirección. La aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra está representada por la letra (g).
Galileo galilei
Fue el primero en demostrar que todos los cuerpos, ya sean grandes o pequeños, no considerando la fricción del aire caen a la tierra con la misma aceleración.
FUERZA DE GRAVEDAD
Atracción manifestada entre la tierra y los cuerpos que se encuentran en su superficie o cerca de ella.
CAIDA LIBRE
Un cuerpo tiene una caída libre si el objeto cae bajo la influencia de la fuerza de gravedad, no considerando la resistencia del aire. Por ejemplo: Al caer desde una escalera.
Para resolver ejercicios de caída libre se utilizan las mismas ecuaciones del movimiento rectilíneo
uniformemente variado (MRUV), substituyendo la letra a de aceleración por g qué representa la
aceleración de la gravedad, y la letra s de distancia por h qué representa a la altura. Por lo tanto, las
ecuaciones generales para caída libre de los cuerpos serán:
Ejercicio de caída libre
Se tira una piedra verticalmente hacia abajo con una velocidad inicial de 8 m/s. Determinar:
a) ¿Qué velocidad llevará a los 4 segundos de su caída?
b) ¿Qué distancia recorre en ese tiempo?
(a)
DATOS:
FORMULAS:
DESARROLLO:
Ejercicio de tiro vertical
Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota con una velocidad de 20 m/s.
a) ¿Qué distancia recorre a los 2 segundos?
b) ¿Qué velocidad lleva a los 2 segundos?
c) ¿Qué altura máxima alcanza?
d) ¿Cuánto tiempo dura en el aire?
(a)
DATOS:
FORMULA:
DESARROLLO:
TIRO VERTICAL
Este movimiento se presenta cuando un cuerpo se lanza verticalmente hacia arriba, observándose
que su velocidad va disminuyendo por el efecto de la fuerza de gravedad que ejerce la Tierra, hasta
anularse al alcanzar su altura máxima (vf = 0); no considerando la fricción del aire el movimiento que adquiere es rectilíneo uniformemente variado.
Para determinar la altura máxima que alcanza un cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba usamos
la ecuación:
Cuando el cuerpo alcanza su altura máxima (hmax) su velocidad final es cero, por lo tanto:
Despejando a la altura máxima tenemos:
Para determinar el tiempo que tarda en subir utilizamos la ecuación:
Cuando un cuerpo alcanza su altura máxima, su velocidad final es cero, por tanto:
Despejando el tiempo que tarda en subir tenemos:
Como el tiempo que tarda en subir es el mismo para bajar, entonces el tiempo que permanece en el
aire será:
Es decir:
En el análisis de éste movimiento empleamos la siguiente convención de signos:
a) Los desplazamientos o alturas medidos arriba del origen de lanzamiento son positivos.
b) Los desplazamientos o alturas medidos abajo del origen de lanzamiento son negativos.
c) La velocidad hacia abajo en cualquier punto de la trayectoria rectilínea es negativa.
d) La velocidad hacia arriba en cualquier punto de la trayectoria rectilínea es positiva.
e) La magnitud de la aceleración de la gravedad es siempre negativa suba o baje el cuerpo.