Dinamica y movimientos de caida libre y tiro vertical

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Movimientos verticales: caída libre y tiro vertical: al dejar caer un objeto, su velocidad aumenta a medida que desciende (caída libre), en cambio, si se arroja un objeto hacia arriba (tiro vertical) se observa que su velocidad disminuye a medida que asciende hasta que se detiene y revierte su movimiento.  El movimiento de caída de los cuerpos fue estudiado por Galileo, quien realizo el experimento de la torre de Pisa: arrojo 2 objetos de la misma forma y tamaño para que resistieran a la acción del aire de la misma manera pero tenían  distinto peso. Comprobó que los 2 cuerpos caían al mismo instante y demostró el error de Aristóteles, quien creía que la velocidad de caída de los cuerpos era proporcional a su peso. Los cuerpos soportan la fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre ellos; este efecto origina una aceleración llamada aceleración de la gravedad o gravedad. El valor promedio de la gravedad en la superficie de la tierra es 9,8 m.s-2 = 10 m.s-2 .

G= aceleración de la gravedad = 9,8 m.s-2 = 10 m.s-2 .

La aceleracion de la gravedad depende de la altitud y latitud; disminuye a medida que aumenta la altura sobre la superficie terrestre, en los polos la aceleración de la gravedad es superior a 9,83 m.s-2  mientras que en el Ecuador es de 9,7799 m.s-2 .  La ausencia aparente de gravedad durante los vuelos espaciales se conoce como gravedad cero o microgravedad. Son varios los sistemas de referencias que se utilizan en este tipo de movimiento. Uno de ellos esta vinculado con los ejes cartesianos de manera que si un objeto cae, la velocidad y la altura son negativas. En cambio cuando un cuerpo es lanzado verticalmente hacia arriba, la altura y la velocidad son positivas. En ambos casos la aceleración de la gravedad es negativa porque su sentido es siempre hacia abajo.



Movimiento de caida libre en el vacio: todos los cuerpos que se dejan caer en el vacio desde una misma altura desarrollan la misma aceleración, la cual es la misma para objetos pesados o livianos siempre que no se tenga en cuenta la resistencia o friccion de los cuerpos con el aire (rozamiento). De acuerdo con esto la velocidad de los objetos que caen, aumenta continuamente durante su caida. Sin tener en cuenta el rozamiento, los cuerpos aumentan su velocidad en  9,8 m.s-2en cada segundo dado que la velocidad y la aceleración de la gravedad tienen el mismo sentido. Las características del movimiento de caida libre en el vacio son: en el vacio todos los cuerpos caen con igual aceleración; el movimiento es acelerado pues V y G tienen igual sentido; la velocidad inicial es igual a cero; la velocidad adquirida por el cuerpo es directamente proporcional al tiempo empleado; la altura recorrida es directamente proporcional al cuadrado del tiempo.

Movimiento de tiro vertical en el vacio: este movimiento es el que adquiere un cuerpo cuando es arrojado verticalmente hacia arriba, en el vacio. En este movimiento también interviene la aceleración de la gravedad. Sin considerar el rozamiento  del aire, la velocidad de los cuerpos disminuye 9,8 m.s-2 cada segundo que pasa ya que la velocidad y la aceleración de la gravedad tienen distinto sentido; el valor de G se considera negativo. Las características del movimiento de tiro vertical en el vacio son: los cuerpos son lanzados con una velocidad inicial distinta de cero; esta velocidad disminuye porque la aceleración de la gravedad es negativa; el movimiento es desacelerado pues V y G tienen diferente sentido; la velocidad en cada instante  es directamente proporcional al tiempo empleado; la velocidad final es igual a cero; la altura recorrida por un cuerpo es directamente proporcional al cuadrado del tiempo.

Despues de alcanzar la altura maxima , donde la velocidad es igual a cero, el objeto regresa al punto de partida, con movimiento de caida libre. Llega con la misma velocidad con la que fue lanzado hacia arriba y tardando el mismo tiempo que empleo para subir.