Caída libre - MRUA | Física
Summary
TLDREl concepto de caída libre en física se refiere al movimiento de un objeto que cae desde una altura sin resistencia externa, siguiendo una trayectoria rectilínea y con aceleración constante. Según la física, todos los cuerpos caen al mismo ritmo en el vacío, independientemente de su tamaño o peso. Sin embargo, la fricción del aire afecta a objetos con superficies más grandes, como una hoja de papel, lo que los hace caer más lentamente. La caída libre se calcula considerando la altura, el tiempo, la aceleración, la posición final y la velocidad de impacto, siendo la aceleración de la gravedad (9,8 m/s² en la Tierra) un factor clave. Galileo desafió la teoría de Aristóteles demostrando que objetos de diferentes densidades caen a la misma velocidad sin aire para frenarlos.
Takeaways
- 📚 La caída libre es el movimiento de un objeto que cae desde una altura sin resistencia o interrupción en su camino.
- 📏 Se considera un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, con una aceleración constante.
- 🏀 Un ejemplo de caída libre es una pelota de fútbol que cae desde el último piso de un edificio, aumentando su velocidad a medida que se acerca al suelo.
- 🕒 Según la física, todos los cuerpos caen al mismo tiempo en el vacío, independientemente de su peso y tamaño.
- 🍃 La caída de objetos con superficies más grandes, como una hoja de papel, se ve afectada por la fricción del aire y caen más despacio.
- ⏱️ Al calcular la caída libre, no se considera la resistencia del aire, sino la altura de caída, el tiempo, la aceleración y la velocidad final.
- 🌍 La aceleración de la gravedad en la Tierra es de 9,8 m/s², y es crucial para calcular la caída libre.
- 🔢 La altura, el tiempo, la aceleración y la velocidad final son medidas en metros y segundos, respectivamente.
- 🌌 La aceleración de la gravedad varía en otros planetas, lo que afecta la caída libre.
- 🤔 Galileo Galilei desmintió la teoría de Aristóteles sobre la caída libre, demostrando que los objetos de diferentes densidades caen a la misma velocidad.
- 🎥 El canal de YouTube @GCFAprendeLibre ofrece más información sobre la caída libre y otros conceptos físicos.
Q & A
¿Qué es la caída libre en física?
-La caída libre es un movimiento en el que se deja caer un objeto desde cierta altura sin que existan resistencias o elementos que interrumpian su caída.
¿Por qué se considera que la caída libre es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado?
-Se considera rectilíneo uniformemente acelerado porque los objetos caen en línea recta vertical y su aceleración es constante a lo largo de la caída.
¿Cómo cambia la velocidad de un objeto en caída libre a medida que se acerca al suelo?
-La velocidad de un objeto en caída libre aumenta a medida que se acerca al suelo, manteniendo una aceleración constante.
¿Cuál es la aceleración que alcanza un objeto en caída libre y cómo es medida?
-La aceleración que alcanza un objeto en caída libre es constante y medida en metros por segundo al cuadrado.
¿Por qué dos objetos de diferentes pesos caen al mismo tiempo en el vacío según la física?
-Según la física, todos los cuerpos caen al mismo tiempo en el vacío porque no hay resistencia del aire y la gravedad actúa de la misma manera en todos los objetos.
¿Qué sucede si se caen una moneda y una hoja de papel al mismo tiempo?
-La moneda caerá rápidamente, mientras que la hoja de papel se moverá de lado a lado y llegará más tarde debido a su mayor superficie y fricción con el aire.
¿Por qué no se considera la resistencia del aire al calcular la caída libre?
-La resistencia del aire no se considera en la caída libre porque el foco está en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado sin interrupciones externas.
¿Qué factores son importantes para calcular la caída libre?
-Los factores importantes para calcular la caída libre son la altura de caída, el tiempo de caída, la aceleración del objeto, la posición final y la velocidad final.
¿Cuál es el valor de la aceleración de la gravedad en la Tierra y cómo afecta la caída libre?
-El valor de la aceleración de la gravedad en la Tierra es de 9,8 metros por segundo al cuadrado y es la fuerza que hace que los objetos caigan hacia el suelo.
¿Qué hizo Galileo Galilei para desmentir la teoría de Aristóteles sobre la caída libre?
-Galileo desmintió la teoría de Aristóteles dejando caer varios objetos desde la Torre de Pisa y demostrando que todos los objetos caen a la misma velocidad independientemente de su peso.
¿Cómo demostró Galileo que la aceleración aumenta con la inclinación de una rampa?
-Galileo utilizó una rampa y dos bolas de diferente densidad para demostrar que, a mayor inclinación de la rampa, la aceleración de ambas bolas aumentaba al mismo tiempo.
Outlines
🌌 Caída Libre y Conceptos Básicos
La caída libre es un concepto fundamental en física que describe el movimiento de un objeto caído desde una altura sin resistencia externa. Se caracteriza por ser un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, lo que significa que los objetos siguen una trayectoria vertical y su aceleración es constante. La aceleración constante es la misma a cualquier altura, lo que se refleja en la velocidad final del objeto al impactar el suelo. Además, según la física, todos los cuerpos caen al mismo tiempo en el vacío, independientemente de su peso o tamaño, aunque la fricción del aire puede afectar la velocidad de caída de objetos con superficies más grandes, como una hoja de papel en comparación con una moneda. La caída libre se calcula considerando la altura de caída, el tiempo de caída, la aceleración adquirida, la posición final y la velocidad final del objeto. La aceleración de la gravedad es un factor crucial en estas cálculos, siendo en la Tierra aproximadamente 9,8 m/s², aunque a menudo se aproxima a 10 para simplificar los cálculos.
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Mindmap
Keywords
💡Caída libre
💡Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
💡Aceleración
💡Gravedad
💡Resistencia del aire
💡Altura
💡Tiempo
💡Velocidad
💡Posición final
💡Galileo Galilei
Highlights
La caída libre es un movimiento de un objeto sin resistencia externa que cae de forma rectilínea y con aceleración constante.
La aceleración constante durante la caída libre se llama aceleración uniformemente acelerada.
Según la física, todos los cuerpos caen al mismo tiempo en el vacío, independientemente de su peso y tamaño.
La caída de objetos con superficies más amplias, como una hoja de papel, es afectada por la fricción del aire, lo que las retrasa.
La caída libre no considera la resistencia del aire en sus cálculos.
Para calcular la caída libre, se deben tener en cuenta la altura de caída, el tiempo de caída, la aceleración adquirida y la posición final.
La velocidad final del objeto en la caída libre es medida en metros por segundo.
La aceleración de la gravedad en la Tierra es de 9,8 metros por segundo al cuadrado y es crucial para calcular la caída libre.
Galileo Galilei desmintió la teoría de Aristóteles sobre la caída libre, demostrando que la velocidad no depende del peso del objeto.
Galileo utilizó una rampa y dos bolas de diferente densidad para demostrar que ambas aceleraban al mismo ritmo.
El valor de la aceleración de la gravedad varía en otros planetas, lo que afecta la caída libre.
La posición inicial de un objeto en reposo tiene una velocidad de 0 antes de comenzar la caída libre.
El concepto de caída libre es fundamental en la física para entender el movimiento de objetos bajo la influencia de la gravedad.
La caída libre es un ejemplo de movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, donde la aceleración es constante.
La diferencia entre velocidad y aceleración es clave para entender el movimiento en la caída libre.
La aceleración durante la caída libre es la misma a cualquier altura, lo que se debe a la constante fuerza de gravedad.
La caída libre es un fenómeno que no se ve afectado por la resistencia del aire, lo que simplifica los cálculos.
Transcripts
Caída libre
Uno de los conceptos más usados en la física es el de caída libre, quédate y te contamos de qué se trata.
La caída libre es un movimiento en el que se deja caer un objeto desde cierta altura
y mientras este cae no existe ninguna resistencia o elemento que se aparezca
en su camino para interrumpirlo. Por eso se llama “libre”.
Además, se considera un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado,
no solo porque los objetos caen como siguiendo una línea recta verticalmente, si no también porque la
aceleración del objeto es constante, es decir, que mantiene los mismos valores mientras cae.
Por ejemplo, esta pelota de fútbol que se encuentra en el último piso de un edificio
de 100 metros tiene una velocidad igual a 0 porque está en reposo; pero supongamos
que se cae, al descender su velocidad cambiará, ya no será igual a 0,
y la aceleración que alcance será la misma a los 70 metros, 30 metros o 10 metros del
suelo. ¡A eso nos referimos con uniforme! Si aún no tienes clara la diferencia entre
velocidad y aceleración te invitamos a ver el video que
encuentras aquí, abajo, en la descripción.
¡Sigamos! Según la física, todos los cuerpos sin importar su peso y tamaño, caen en el vacío
al mismo tiempo. Entonces, si dejas caer un balón de fútbol y una moneda desde un quinto piso, los dos entrarán en contacto
con el suelo a la vez.
¿Pero qué pasa si realizas el mismo ejercicio con una moneda y una hoja de papel?
La moneda caerá rápidamente, mientras la hoja empezará a descender moviéndose de
lado a lado y, seguramente, llegará más tarde. Esto sucede porque al tener una superficie más
amplia está más propensa a rozar con el aire, que en pocas palabras genera un fricción y hace
que los objetos se retrasen al caer. Afortunadamente a la hora de calcular
la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire. Lo que sí importa es:
La altura desde la que se deja caer el cuerpo, la cual siempre se mide en metros.
El tiempo que se tarda en caer, que se mide en segundos.
La aceleración que el objeto adquiere durante la caída, medida en metros por segundo al cuadrado.
La posición final, que también se mide en metros. La velocidad final, que se mide en metros por
segundo y, prácticamente, es la velocidad con la que el objeto impacta el suelo.
Y por último, está el valor de la aceleración de la gravedad. Aquí quiero que hagamos una
pausa porque este punto es muy importante. La razón por la que todos los cuerpos que
caen lo hacen de forma vertical hacia el suelo, es porque existe una fuerza llamada
gravedad que atrae todos los cuerpos hacia el centro de la Tierra. Esa misma fuerza es la
encargada de mantener nuestros pies pegados al suelo cuando caminamos, por ejemplo.
Eso significa que, siempre que alguien quiera calcular algún valor en caída libre,
puede ser la velocidad con la que cae el objeto, el tiempo que tarda en caer,
o la velocidad con la que impacta el suelo, es importantísimo tener el cuenta el valor de la
aceleración de la gravedad, que es nuestro planeta equivale a 9,8 metros por
segundos al cuadrado, aunque a veces se aproxima a diez.
En resumen, todos los objetos que caen libremente en la Tierra aumentan su velocidad
hacia abajo con un aceleración de 9,8 metros por segundos al cuadrado.
En nuestro sitio web edu.gcfglobal.org te contamos un poco más sobre este valor y cómo cambia en otros planetas.
¿Sabías que?
Hay un dicho popular que dice que el físico italiano Galileo Galilei, subió a la Torre de Pisa para dejar caer varios
objetos y explicar la teoría de Aristóteles quien decía que la velocidad de un cuerpo en
caída libre dependía de qué tan pesado era. Sin embargo, de este experimento no hay prueba alguna.
Lo que sí demostró Galileo en 1603, usando una rampa y dos bolas, una más pesada que la otra, es
que sin importar sus densidades ambas aceleraban igual y llegaban al mismo tiempo. Además, entre
más inclinara la rampa, su aceleración aumentaba. ¡Por eso lo llaman el héroe de la caída libre!
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