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Física - 4to Sec.

Prof. Dante Ronald Fernández Zapata

Capítulo

1Movimiento Vertical de Caída Libre

Es un movimiento vertical de ascenso o descenso, en donde la resitencia del aire es nula y la única fuerza que actúa sobre los cuerpos es la fuerza de gravedad (peso), que ejerce la Tierra sobre los cuerpos, los cuales a medida que se acercan a la superficie aumentan su velocidad progresivamente debido a la aceleración de la gravedad, la cual permanece aproximadamente constante.

Todos los cuerpos en caída libre poseen una misma aceleración, aproximadamente constante, la llamada «aceleración de la gravedad», cuyo valor promedio medido a 45° de longitud terrestre es:

g=9,8 m/s2

gg

g

Para algunos usos prácticos este valor lo podemos redondear a 10 m/s2.

Se considera en caída libre:

(a) Cuando un cuerpo es soltado.

V0

V1

V2

V2 > V1 > V0

Movimiento Acelerado

(b) Cuando un cuerpo es lanzado hacia arriba.

V0

V1

V2=0

V3

V4

De subida:V1 > V0

Movimiento Retardado

De bajada:V4 > V3

Movimiento Acelerado

Galileo demostró que en caída libre, los cuerpos recorren alturas, aumentan y disminuyen de velocidad segundo a segundo, de manera proporcional al valor de la aceleración de la gravedad. Es decir, un comportamiento análogo a una progresión aritmética de razón g.

Considerando g = 10 m/s2

5m 1s

15m 1s

25m 1s

1s

40m/s

20m

45m

80m 30m/s

30m/s

40m/s

10m/s20m/s

20m/s

10m/s

35m

Concepto

Aceleración de la Gravedad

Números de Galileo

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Las ecuaciones son análogas a las del MRUV, considerando a=g y d= h.

• Vf = V0 ± gt

• Vf2 = Vf

2 ± 2gh

• h = V0t ± gt2

• h = t

• hn = V0 ± g(2n – 1)

(+) : movimiento de bajada (–) : movimiento de subida

12

( )V0 + Vf

212

lANzAmieNto vertiCAl hACiA ArribA

V0V0

V=0

tbajtsub

hmáx

tsub= tbajtsub= V0g

tvuelo= 2V0

g hmáx= V0

2

2g

En el punto más alto, la velocidad es cero.

ecuaciones del mvCl

Caída libre

V

V0=0

ht

V = gt

g

h = gt2

2

Entre 1907 y 1915, Albert Einstein formuló una nueva teoría de la gravedad, la Teoría de la relatividad general, basada en la revolucionaria idea de que la gravedad no es una fuerza como las demás, sino una consecuencia de la curvatura del espacio - tiempo. Esta teoría trajo consigo una nueva concepción del universo totalmente distinta a la que se tenía hasta ese momento, marcando el comienzo de la cosmología moderna.

A pesar de la creencia popular la Muralla China no es la única estructura visible desde el espacio. Autopistas, puentes, represas y aeropuertos son fácilmente distinguibles desde la Estación Espacial Internacional. De hecho la Muralla China es prácticamente invisible ya que sus alrededores son de colores muy similares.

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Resolviendo en claseResolviendo en clase

Para ReforzarPara Reforzar

5m/sA

H

B

3) Un objeto es lanzado hacia arriba con una velocidad de 60 m/s. ¿Al cabo de cuánto tiempo el cuerpo alcanzará la máxima altura?

(g = 10 m/s2)

2) Un proyectil es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad de 20 m/s. ¿Qué velocidad tendrá cuando ascienda 15m?

(g = 10 m/s2)

1) ¿De qué altura debe caer un cuerpo para que llegue a tierra luego de cuatro segundos?

3) Un objeto se lanza hacia arriba con una rapidez de 40 m/s. Calcula la altura máxima alcanzada por el objeto

(g = 10 m/s2).

1) Del gráfico,determina«H» si el objeto se lanzahacia abajo con 5 m/s y si tAB = 3s (g = 10 m/s2).

2) Un proyectil es lanzado hacia arriba como muestra lafigura.Calculaelvalorde«H».

(g = 10 m/s2)

20m/s

30m/s

H

4) Un cuerpo se lanza hacia arriba con una velocidad de 30 m/s. Calcula el tiempo de subida.

4) Un proyectil se dispara con una velocidad de 80 m/s hacia arriba. Determina cuánto tarda en regresar a su nivel de lanzamiento.

(g = 10 m/s2)

6) Sedejacaeruncuerpodesdeloaltodeunedificio.Si demora 4 s en caer, determina la altura de la torre.

(g = 10 m/s2).

6) Un cuerpo se deja caer desde lo alto de un edificio.Sisesabequedemoraenllegaralpiso6s, determina la altura recorrida hasta el impacto

(g = 10 m/s2).

5) Un cuerpo demora en subir 9 s. Determina la velocidad con la que fue lanzado

(g = 10 m/s2).

5) Un cuerpo se lanza verticalmente hacia arriba con una rapidez de 50 m/s. Calcula el tiempo que demora en subir

(g = 10 m/s2).

Rpta: ________

Rpta: ________

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Rpta: ________

Rpta: ________

Rpta: ________

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