Caída libre y tiro vertical
En este tipo de movimiento es común cuando los objetos se lanzan de forma vertical hacia arriba o abajo y se le llama de caída libre. Cuando lo móviles se dejan caer y son afectados por la gravedad para acelerarse. fue Galileo Galilei quien dijo que todos los objetos caen con la misma fuerza al suelo sin importar sus masas esto también dice que es así para no afectar la fricción del aire.
El tiro vertical y caída libre son básicamente similares lo unico que los diferencia es que el tiro vertical prende subida y bajada, mientras que caída libre unicamente contempla la bajada de los cuerpos. La ecuación para resolver problemas de tiro vertical y caída libre tienen fórmulas similares a las del movimiento horizontal, sólo que cambia el eje de referencia de "Y" y consideramos el valor de la aceleración constante de a= -g obtenemos la formulas siguiente:
-g = Vyf - Vyi / t, Vyf =Vyi - gt, Yf = Yi + Vyi t - gt2 / 2, Vyf2 = Vyi2 - 2g(yf -yi)
Que normalmente conocemos despejada como donde yi y yf son las llamadas alturas i final respecto a las distancias verticales a un punto de referencia
Ejemplo:
Norma lanza una pelota verticalmente hacia arriba a una velocidad de 7.5 m/s. Determina.
A) ¿Cuál es la altura que alcanza la pelota respecto a punto de salida?
B) ¿Qué velocidad tiene la pelota justo antes de regresar al punto de partida?
C) ¿Cuál es el tiempo de vuelo de la pelota?
D) ¿Qué velocidad alcanza la pelota 1 s después de empezar a subir?
A) Datos:
vi = 7.5 m/s
g = 9.8 m/s2
vf = 0 m/s
yi = 0 m de altura inicial
Formula: Vyf2 = vyi2 - 2 g(yf - yi)
Despeje: Vyf2 - Vyi2 = 2 g(yf - yi)
Vyf2 - Vyi2/ -2 g =(yf - yi)
Vyf2 - Vyi2/ -2 g + yi = yf
Sustitucion:(0 m/s)2 - (7.5 m/s)2 / -2(9.8 m/s2) + 0m = yf
yf = -56.3 m2 / s2 / -19.6 m/s2
yf = 2.9 m altura final
B) la misma que al principio, pero de sentido contrario vf = -7.5 m/s, debido a que regresa a la misma altura pero hacia abajo.
C) Datos: vf = 7.5 m/s
Formula: Vyf = Vyi - gt
Despeje: Vyf = Vyi - gt
Vyf - Vyi / -g = t
Sustitución: t = -7.5 m/s - 7.5 m/s / -9.8 m/s2
t = -15 m/s / -9.8 m/s2
t = 1.5 s
D) Datos:
t = 1 s
Fórmula: Vyf = Vyi - gt
Sustitución: Vyf = 7.5 m/s -(9.8 m/s 2)(1 s)
Vyf = 7.5 m/s - 9.8 m/s
Vyf = - 2.3 m/s El signo negativo indica que la pelota va hacia arriba
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