Ejemplos De Caida Libre Fisica Resueltos

La caída libre es un concepto físico que se refiere a un movimiento libre sin resistencia de un objeto bajo la influencia de la gravedad. Si un objeto se deja caer de una altura, su movimiento es una caída libre en la que el objeto acelera a medida que cae. Esta aceleración se conoce como aceleración de la gravedad y se denota como g. La aceleración de la gravedad es una constante universal en la Tierra con el valor de 9.8 m/s². La caída libre es una situación idealizada en la que los conceptos de la mecánica se pueden aplicar para encontrar la posición, la velocidad y el tiempo de un objeto en movimiento. En este artículo, discutiremos algunos ejemplos de caída libre resueltos para entender mejor el concepto.

Ejemplo 1: Calcular la velocidad final y el tiempo de caída

En este ejemplo, supongamos que un objeto se deja caer desde una altura h. La velocidad inicial en este caso es cero, ya que el objeto comienza a caer desde el reposo. El objeto se dejará caer durante un tiempo $t$. Estamos interesados ​​en encontrar la velocidad final $v$ y el tiempo de caída $t$. Aquí, la aceleración de la gravedad es g = 9.8 m/s². La velocidad final se puede calcular usando la segunda ley de movimiento de Newton, $v = u + at$. Como la velocidad inicial ($u$) es cero, reemplazando los valores en la segunda ley de movimiento, se obtiene la velocidad final como $v = gt$.

La segunda ley de movimiento también nos dice que la posición final se obtiene a partir de la velocidad final, $s = ut + \frac{1}{2}at^2$. Como la velocidad inicial ($u$) es cero, se obtiene la posición final como $s = \frac{1}{2}gt^2$. Utilizando la misma ecuación, la altura inicial se obtiene como $h = \frac{1}{2}gt^2$. Como conocemos la altura inicial y la posición final, se obtiene el tiempo de caída como $t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$. Por lo tanto, la velocidad final se puede calcular como $v = gt = \sqrt{2gh}$.

Ejemplo 2: Calcular el tiempo de caída

En este ejemplo, supongamos que un objeto se deja caer desde una altura h con una velocidad inicial $u$. La aceleración de la gravedad es g = 9.8 m/s². Estamos interesados ​​en encontrar el tiempo de caída $t$. Usando la segunda ley de movimiento, $v = u + at$, la velocidad final se obtiene como $v = u + gt$. Como conocemos la velocidad inicial ($u$) y la velocidad final ($v$), se obtiene el tiempo de caída como $t = \frac{v – u}{g}$. Por lo tanto, el tiempo de caída se puede calcular conocidas la velocidad inicial y la velocidad final.

En este artículo, discutimos algunos ejemplos de caída libre resueltos para entender mejor el concepto. Aprendimos que la velocidad final se puede calcular usando la segunda ley de movimiento de Newton, $v = u + at$. También aprendimos que la posición final se obtiene a partir de la velocidad final, $s = ut + \frac{1}{2}at^2$, y que el tiempo de caída se puede calcular conocidas la velocidad inicial y la velocidad final. Estos ejemplos de caída libre resueltos nos ayudan a comprender mejor los conceptos de la física de movimiento.