Caída Libre de Los Cuerpos

Caída libre de los cuerpos

La caída libre es un caso particular del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, es cuando un cuerpo se le deja caer libremente en la cercanía de la superficie del planeta.

Un cuerpo que se deja caer en el vacío, se desplaza en línea recta vertical con una aceleración constante, la cual se conoce como gravedad, lo que produce que el módulo de la velocidad aumente uniformemente en el transcurso de su caída.

La aceleración de la gravedad suele designarse con la letra (g) y su valor es:

g= -9,8 m/s²

 

Fórmulas presentes en la caída libre de los cuerpos

            Signos identificados             

Si la velocidad es distinta a  “0”	Si la velocidad es igual a  “0”	Cálculo de la altura del suelo
Vf² = Vo² + 2•g•y	Vf² = 2•g•y	Ys = Yo - Yf
Vf = Vo + g•y	Vf = g•t
Y = Vo•t + g•t²/2	Y = g•t²/2

V_f = Velocidad final

V_o = Velocidad inicial

g = aceleración de la gravedad

y = Altura

t = Tiempo

Y_s = Altura del suelo

¿Porque los cuerpos caen en línea recta hacia la tierra?

Una forma interesante de ver el porqué de un cuerpo cae en línea recta es mediante un pequeño experimento.

De un hilo cuelga una un cuerpo pesado, el cual puede ser una esfera de plomo. El hilo se estira siguiendo cierta dirección recta de forma vertical. Si cortamos el hilo el cuerpo caerá siguiendo la dirección vertical que tenía el hilo. Podemos ver que la dirección a la que se estira el hilo y cae la esfera es hacia el suelo, donde se encuentra el centro del campo gravitacional de la tierra, que es aquella fuerza que atrae a todo cuerpo hacia su núcleo, dándonos a entender que esta fuerza que tiene nuestro planeta, siempre atraerá los objetos hacia su centro con un movimiento rectilíneo uniformemente variado, siendo una ruta recta horizontal la vía más rápida y sencilla que tiende la tierra a realizar, el cual siempre se realizará si no existen otras fuerzas externas que interrumpan este proceso.

La aceleración de la gravedad

La aceleración de la gravedad o aceleración gravitacional se define como la intensidad del campo gravitatorio de la Tierra. Es decir, la fuerza que esta ejerce sobre cualquier objeto, por unidad de masa.

El valor de la aceleración de gravedad en la Tierra o en cualquier otro planeta equivale a la intensidad del campo gravitatorio que produce, el cual no depende de los objetos que se encuentran a su alrededor, sino únicamente de su propia masa y de su radio.

Con frecuencia la aceleración de la gravedad se suele definir como la aceleración que experimenta cualquier objeto en caída libre en las inmediaciones de la superficie terrestre.

En la práctica esto es lo que casi siempre ocurre, como veremos en los apartados siguientes, en los cuales se hará uso de la Ley de Gravitación Universal de Newton.

Se cuenta que Newton descubrió esta famosa ley mientras meditaba acerca de la caída de los cuerpos debajo de un árbol. Al sentir el golpe de la manzana en su cabeza, de inmediato supo que la fuerza que hace caer a la manzana es la misma que hace que la Luna orbite alrededor de la Tierra.

“G”, la constante de gravitación universal, no debe ser confundida con “g”, letra que representa la intensidad del campo gravitatorio de la Tierra, que es lo que habitualmente recibe el nombre de «gravedad» y cuyo valor sobre la superficie terrestre es de aproximadamente 9.8 m/s2.

El signo en una caída libre

Una de las características de una caída libre es la cuestión del signo de g. El signo de g depende exclusivamente del sistema de referencia (SR) (el cual es un conjunto de coordenadas espacio-tiempo que se requiere para poder determinar la posición de un punto en el espacio), y para nada de lo que haga el móvil.

Si elegimos un SR positivo hacia arriba:       g = – 9,8 m/s²

Si elegimos un SR positivo hacia abajo:        g = + 9,8 m/s²