Cuando se emplea el término objeto en caída libre se incluye ,tanto el soltar como el lanzar hacia arriba o hacia abajo el objeto.
Cualquier objeto que cae libremente tiene una aceleración dirigida hacia abajo, independientemente del movimiento inicial del objeto. La magnitud de esta aceleración de caída libre se denota con el símbolo g, cuyo valor varía ligeramente con la altura y con la latitud.
En la cercanía de la superficie de la Tierra el valor de g es aproximadamente 9,8 m/s2.
Ahora, la causa de esta aceleración fue encontrada por Newton, quien estableció en su ley de Gravitación Universal que las masas se atraen en proporción directa al producto de sus masas e inversamente a su separación al cuadrado. Es la masa de la Tierra la que origina esta aceleración de 9,8 m/s2 en su superficie.
La caída libre es un ejemplo común de movimiento uniforme-mente acelerado, con una aceleración a = -9,8 m/s2. El signo menos indica que la aceleración está dirigida en sentido contrario
al eje en dirección vertical (eje apuntando verticalmente hacia arriba). Si se escoge el eje vertical en dirección hacia la Tierra, la aceleración se toma como a = +9,8 m/s2.
Las ecuaciones cinemáticas para el movimiento en una línea recta bajo la aceleración de gravedad son las mismas que para cualquier movimiento con aceleración constante:
El subíndice i denota cantidades iniciales, g la aceleración de gravedad y t, el tiempo.
Ejemplo:
Desde un avión fue arrojado un cuerpo con una velocidad de 3.5 mIs, calcular el tiempo y la velocidad que alcanzó al caer 0.8 km.
Primero se calcula la velocidad con la siguiente fórmula.
v2 = v 2i+ 2 gd = (3.5m/s)2 + 2(9.8m/s2)(800m)
v = raí z 15,698.25 m2/s2 = 125.29 m/s
Primero se calcula la velocidad con la siguiente fórmula.
v2 = v 2i+ 2 gd = (3.5m/s)2 + 2(9.8m/s2)(800m)
v = raí z 15,698.25 m2/s2 = 125.29 m/s
Ahora calculamos el tiempo.
v = vi + gt
t= v-vi / g = 125.29 m/s - 3.5 m/s / 9.8 m/s2= 12.42 s
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