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Lección 11

Caída libre

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Caída libre:

El movimiento de caída libre es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado que ocurre a lo largo del eje Y, es decir, verticalmente.

La caída de los cuerpos se debe a la fuerza de atracción gravitacional, llamada peso, que ejerce la Tierra sobre ellos. Aristóteles pensaba que los cuerpos caían más rápido mientras más pesados fueran. Diecinueve siglos después, Galileo Galilei determinó, mediante observaciones, que cuando dos cuerpos son lo suficientemente pesados, caen con la misma aceleración, sin importar la diferencia en sus pesos respectivos, y que si vemos que los cuerpo pesados caen más rápidamente que los livianos es porque el aire “frena” más fácilmente a estos últimos. En conclusión: todos los cuerpos caen con la misma aceleración si el movimiento se produce en el vacío.

Para nuestro estudio de la caída libre, utilizamos un modelo idealizado, despreciando la resistencia del aire al movimiento de los cuerpos. Utilizando este modelo idealizado, y si el cuerpo se encuentra cerca de la superficie terrestre (en comparación con la longitud del radio de la Tierra), podemos afirmar que cae siempre con la misma aceleración, independientemente de su peso y de la altura desde la que cae. Esta aceleración, llamada aceleración de la gravedad (o aceleración debida a la gravedad), está dirigida, naturalmente, hacia abajo, es decir hacia el centro de la Tierra, y su magnitud, denotada por la letra g, es aproximadamente g = 9,8 m/s2.

Al tratarse de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, utilizamos las ecuaciones propias de este movimiento, cambiando, naturalmente, la variable x por la variable y, y la aceleración, si tomamos como positiva la dirección hacia arriba, es -g, y si tomamos como positiva la dirección hacia abajo, es g, pues la dirección de la aceleración debida a la gravedad es siempre hacia abajo.

Si dejamos caer un objeto, la velocidad tiene la misma dirección de la aceleración, y el cuerpo acelera. Si lanzamos un objeto hacia arriba, la dirección de su velocidad es contraria a la dirección de la aceleración (siempre hacia abajo), y el objeto desacelera.
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