Caída Libre y Lanzamiento Vertical
Esta página se enfoca en los movimientos verticales bajo la influencia de la gravedad, específicamente la caída libre y el lanzamiento vertical. Estos son casos especiales del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA) donde la aceleración es constante e igual a la aceleración gravitatoria (g ≈ 9,8 m/s²).
Definición: La caída libre es el movimiento de un objeto que cae bajo la influencia exclusiva de la gravedad, sin resistencia del aire.
Las ecuaciones para la caída libre y el lanzamiento vertical son:
- Posición: y = y₀ + v₀t - ½gt²
- Velocidad: v = v₀ - gt
- Relación velocidad-posición: v² = v₀² - 2g(y - y₀)
Highlight: En el lanzamiento vertical hacia arriba, la velocidad disminuye hasta llegar a cero en el punto más alto, luego el objeto cae como en caída libre.
Se presentan dos casos específicos:
- Lanzamiento vertical hacia abajo: La velocidad inicial es en dirección descendente.
- Lanzamiento vertical hacia arriba: La velocidad inicial es en dirección ascendente.
Ejemplo: En un lanzamiento vertical hacia arriba con velocidad inicial de 20 m/s, la altura máxima alcanzada será h = v₀²/(2g) = 20²/(2*9.8) ≈ 20.4 m.
La página también introduce el concepto de movimiento circular uniforme (MCU), que se caracteriza por una velocidad angular constante en una trayectoria circular.
Vocabulario:
- Frecuencia (f): Número de vueltas por segundo.
- Periodo (T): Tiempo para completar una vuelta.
- Velocidad angular (ω): Rapidez de giro, medida en radianes por segundo.
Las ecuaciones principales del MCU son:
- ω = 2πf = 2π/T
- v = ωR (velocidad lineal)
- a = v²/R = ω²R (aceleración centrípeta)
Highlight: En el MCU, la única aceleración presente es la aceleración centrípeta, que siempre apunta hacia el centro de la circunferencia.
