La caída libre es un movimiento donde un objeto cae verticalmente bajo la única influencia de la gravedad. Ignoramos la resistencia del aire. Esto implica una aceleración constante, aproximadamente 9.8 m/s² (usualmente denotada como 'g'). Entenderla es crucial para resolver problemas que involucran objetos que se dejan caer, se lanzan verticalmente hacia arriba o hacia abajo.
Problemas Resueltos de Caída Libre: Guía Rápida
Aquí te mostramos cómo abordar los problemas típicos:
- Identifica las Variables: Anota lo que conoces: la altura (h), la velocidad inicial (v₀), la velocidad final (v), la aceleración (g), y el tiempo (t). Recuerda: v₀ = 0 si el objeto se deja caer desde el reposo.
- Elige la Ecuación Correcta: Usa las siguientes ecuaciones de caída libre (considerando g positiva si la dirección positiva es hacia abajo):
- v = v₀ + gt (velocidad final)
- h = v₀t + (1/2)gt² (altura)
- v² = v₀² + 2gh (velocidad final, sin conocer el tiempo)
- Resuelve la Ecuación: Sustituye los valores conocidos en la ecuación elegida y resuelve para la variable desconocida.
Ejemplos Prácticos
Ejemplo 1: Se deja caer una pelota desde un edificio de 45 metros de altura. ¿Cuánto tiempo tarda en llegar al suelo?
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- h = 45 m, v₀ = 0, g = 9.8 m/s², t = ?
- Usamos: h = v₀t + (1/2)gt² => 45 = 0 + (1/2)(9.8)t²
- Resolviendo: t² = 45/4.9 => t = √(45/4.9) ≈ 3.03 segundos.
Ejemplo 2: Se lanza una piedra verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 15 m/s. ¿Cuál es su velocidad en el punto más alto?
- v₀ = 15 m/s, v = 0 (en el punto más alto), g = -9.8 m/s² (porque la gravedad se opone al movimiento inicial).
En el punto más alto la velocidad es siempre cero. Esto facilita la solución de otros cálculos.
Recuerda: La clave para resolver estos problemas reside en una identificación clara de las variables y la elección de la ecuación apropiada. ¡Practica y dominarás la caída libre!
