En este tema vamos a ver el movimiento en caída libre y tiro vertical de un cuerpo. Estos dos tipos de movimiento son ejemplos del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), en el cual la aceleración es la gravitacional que se representa con la letra g (g=9.8m/s2 en unidades del SI).
Galileo Galilei fue el primero en proponer que todos los cuerpos en el vacío caen en la Tierra con la misma aceleración cuando son soltados desde una misma altura. De acuerdo a esto, podemos decir:
Un cuerpo en caída libre se define como un cuerpo que se mueve verticalmente a partir del reposo (magnitud de la velocidad vi=0) bajo la acción de la gravedad (despreciando los efectos de la resistencia del aire).
Por otro lado, el tiro vertical de un cuerpo u objeto es un movimiento vertical y hacia arriba, en el cual el objeto está sometido a la acción de la aceleración gravitacional, y una característica es que el objeto alcanza su altura máxima cuando la magnitud de su velocidad es cero (vf=0).
Observación: También se dice que este tipo de movimiento es un movimiento rectilíneo uniformemente desacelerado, debido a que el movimiento es en sentido contrario al de la aceleración gravitacional y ya que la velocidad del objeto va disminuyendo conforme asciende.
Debido a que en ambos casos tenemos un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado o desacelerado, vamos a utilizar las siguientes ecuaciones para describir el movimiento
|
MRUA |
Caída libre y tiro vertical |
|
|
`x_f=x_i+v_it+frac{1}{2}at^2` |
→ |
`y_f=y_i+v_it+frac{1}{2}g` `t^2` |
|
`v_f=v_i+at` |
→ | `v_f=v_i+g` `t` |
|
`v_f^2=v_i^2+2a(x_f-x_i)` |
→ | `v_f^2=v_i^2+2g(y_f-y_i)` |
en donde:
`y_f` : posición final,
`y_i` : posición inicial,
`v_i` : velocidad inicial,
`v_f` : velocidad final,
`t` : tiempo,
`g` : aceleración gravitacional.
Nota: Muchas veces se consideran dos sistemas de referencia, uno cuando el objeto va hacia arriba y consideran la aceleración debida a la gravedad negativa y otro cuando el objeto cae y toman la aceleración gravitacional positiva. Por lo tanto, el signo de la aceleración gravitacional (g=9.8m/s2) va a depender de como elijamos nuestro de referencia.
