MOVIMIENTO DE CAIDA LIBRE
APLICACION DE LA CAIDA LIBRE
🚀 Astronomía y exploración espacial:
-Cálculo del tiempo de caída de meteoritos en la atmósfera terrestre.
-Simulación de caída libre en microgravedad (astronautas en estaciones espaciales).
🏗️Construcción y seguridad
-Diseño de sistemas de paracaídas y airbags para reducir el impacto de caída.
-Estudio de la resistencia de materiales ante impactos por caída libre.
🏀Deportes y entretenimiento
-Análisis del tiempo de vuelo de un balón en deportes como baloncesto y fútbol.
-Estudios de saltos en paracaidismo y puenting.
-Determinar cómo caen los objetos en diferentes planetas con distinta gravedad.
-Lanzamiento y reentrada de satélites y cohetes.
Cálculo del tiempo y velocidad de caída en saltos desde plataformas.
🔹 Cinemática y efectos especiales :
Simulación de caídas en películas y videojuegos.
📌 3. Explicación matemática del movimiento de caída libre
El movimiento de caída libre sigue las ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) .
Fórmulas del Movimiento de Caída Libre
a). V = Vo +- gt Si el cuerpo está cayendo se suma el producto gt = gravedad x tiempo.
Si el cuerpo sube se resta el producto gt.
¿Por qué?.
Muy sencillo, piensa que si el objeto está cayendo, la fuerza de gravedad (g) hace que aumente cada vez más su velocidad, lo que hace que la velocidad final V sea mayor, por eso se pone +. V =Vo + gt. (la velocidad va aumentando)
Si el objeto sube, la gravedad actúa en su contra disminuyendo la velocidad del objeto, en este caso será el signo -, ya que la velocidad del objeto con el paso del tiempo irá disminuyendo. V = Vo – gt (la velocidad va disminuyendo)
Luego el signo de la gravedad depende si el cuerpo sube o baja. En caída libre siempre será + en la velocidad.
Ahora veamos la de la distancia recorrida por el objeto.
E = Eo + Vo * t – 1/2 gt² Aquí pondremos el signo – por que si soltamos el objeto desde una altura, la gravedad hará que recorra menos espacio, en el mismo tiempo, porqué la gravedad en el caso de caída acelera el cuerpo.
Pero además en caída libre E (espacio recorrido por el cuerpo) será la altura desde donde soltamos el cuerpo, hasta llegar al suelo, donde la altura será cero.
Luego el signo de la gravedad depende si el cuerpo sube o baja. En caída libre siempre será + en la velocidad.
Ahora veamos la de la distancia recorrida por el objeto.
E = Eo + Vo * t – 1/2 gt² Aquí pondremos el signo – por que si soltamos el objeto desde una altura, la gravedad hará que recorra menos espacio, en el mismo tiempo, porqué la gravedad en el caso de caída acelera el cuerpo.
Pero además en caída libre E (espacio recorrido por el cuerpo) será la altura desde donde soltamos el cuerpo, hasta llegar al suelo, donde la altura será cero.
DEFINICION
Todos los cuerpos con este tipo de movimiento tienen una aceleración dirigida hacia abajo, cuyo valor depende del lugar en el que se encuentren.
El movimiento de caída libre es un tipo de movimiento rectilíneo
en el cual un objeto cae desde cierta altura bajo la acción exclusiva de la gravedad
sin intervención de ninguna otra fuerza (como la resistencia del aire).
CARACTERISTICAS
La distancia recorrida aumenta de manera cuadrática : A mayor tiempo, el objeto cae distancias mayores en intervalos de tiempo iguales.
Es un movimiento uniformemente acelerado : La aceleración es constante y está dada por la gravedad ( g ≈ 9.8 m/s² en la Tierra).
No hay velocidad inicial si el objeto está soltado : Si un cuerpo se deja caer desde el reposo, su velocidad inicial es cero .
La velocidad aumenta con el tiempo : A medida que el objeto cae, su velocidad aumenta en 9,8 m/s cada segundo .
Independiente de la masa : En condiciones ideales (sin aire), todos los objetos caen con la misma aceleración , sin importar su peso o tamaño.
📌 5. Conclusiones
El movimiento de caída libre es acelerado debido a la gravedad.
Es fundamental en muchas áreas de la ciencia y la ingeniería.
El tiempo de caída no depende de la masa del objeto, solo de la altura.
Se puede calcular la velocidad final sin necesidad de conocer el tiempo.
comprender la caída libre no solo nos ayuda a explicar el comportamiento de los cuerpos en la Tierra, sino que también es un punto de partida para el estudio de fenómenos más complejos en la mecánica y la astrofísica . 🚀