Explicacion y Ejemplos Problemas Caida Libre 4 Eso
La caída libre es el movimiento natural de un cuerpo sometido únicamente a la acción de la gravedad. Es decir, un cuerpo en caída libre no experimenta ninguna fuerza que lo haga acelerar, solo la fuerza de la gravedad. En consecuencia, el cuerpo caerá con aceleración constante, a no ser que exista rozamiento o alguna otra fuerza que lo frenen. La aceleración debida a la gravedad en la Tierra es de 9,8 m/s2 y es independiente del peso del objeto.
Por tanto, un objeto muy pesado caerá con la misma aceleración que un objeto muy ligero. La única diferencia es que el objeto más pesado requerirá de una fuerza mayor para que cambie su velocidad. Es decir, un objeto pesado caerá más rápido que un objeto ligero, pero no porque la aceleración sea mayor, sino porque su inercia es mayor.
Para entender esto, imagina que intentas detener una pelota de ping-pong y una pelota de tenis con la misma fuerza. La pelota de ping-pong se detendrá enseguida, pero la pelota de tenis requerirá de una fuerza mayor para que cambie su velocidad y se detenga. La inercia de la pelota de tenis es mayor que la de la pelota de ping-pong.
La inercia es la capacidad de un cuerpo de mantenerse en movimiento. Cuanto mayor es la inercia de un cuerpo, más difícil será cambiar su velocidad. En consecuencia, un cuerpo con mucha inercia requerirá de una fuerza mayor para que cambie su velocidad.
La inercia se relaciona directamente con la masa de un cuerpo. Cuanto mayor es la masa de un cuerpo, mayor será su inercia. Por tanto, un objeto muy pesado requerirá de una fuerza mayor para que cambie su velocidad. De esta forma, un objeto muy pesado caerá más rápido que un objeto ligero, no porque la aceleración sea mayor, sino porque su inercia es mayor.
La caída libre es un movimiento natural de un cuerpo sometido únicamente a la acción de la gravedad. En consecuencia, el cuerpo caerá con aceleración constante, a no ser que exista rozamiento o alguna otra fuerza que lo frenen. La aceleración debida a la gravedad en la Tierra es de 9,8 m/s2 y es independiente del peso del objeto.
Por tanto, un objeto muy pesado caerá con la misma aceleración que un objeto muy ligero. La única diferencia es que el objeto más pesado requerirá de una fuerza mayor para que cambie su velocidad. Es decir, un objeto pesado caerá más rápido que un objeto ligero, pero no porque la aceleración sea mayor, sino porque su inercia es mayor.
La inercia es la capacidad de un cuerpo de mantenerse en movimiento. Cuanto mayor es la inercia de un cuerpo, más difícil será cambiar su velocidad. En consecuencia, un cuerpo con mucha inercia requerirá de una fuerza mayor para que cambie su velocidad.
La inercia se relaciona directamente con la masa de un cuerpo. Cuanto mayor es la masa de un cuerpo, mayor será su inercia. Por tanto, un objeto muy pesado requerirá de una fuerza mayor para que cambie su velocidad. De esta forma, un objeto muy pesado caerá más rápido que un objeto ligero, no porque la aceleración sea mayor, sino porque su inercia es mayor.
Problemas Resueltos con soluciones de Caida Libre 4 Eso
En este artículo vamos a ver algunos ejercicios resueltos de caída libre para el nivel de 4º de ESO.
La caída libre es el movimiento que realiza un cuerpo sometido únicamente a la acción de la gravedad. Es decir, cuando un cuerpo se deja caer desde un determinado punto y no experimenta ninguna otra fuerza que lo impida, se dice que está en caída libre.
Por ejemplo, si una persona se deja caer desde un avión en vuelo, durante unos pocos segundos antes de abrir el paracaídas, estará en caída libre.
La caída libre es un movimiento que se produce en ausencia de fuerzas. Esto significa que el cuerpo no está acelerando, ya que si aumentara su velocidad, entonces estaría actuando una fuerza sobre él.
La caída libre es un movimiento uniformemente acelerado, ya que la aceleración es constante y igual a la aceleración debida a la gravedad (g). Esta aceleración es la misma para todos los cuerpos, independientemente de su masa.
La velocidad con la que comienza a caer el cuerpo es cero, ya que en el momento en el que comienza a caer no está actuando ninguna fuerza sobre él.
La aceleración debida a la gravedad es de 9,8 m/s2 en la superficie de la Tierra. Esto significa que, si un cuerpo se deja caer desde una altura de un metro, al cabo de un segundo estará cayendo a una velocidad de 9,8 m/s.
A esta velocidad, al cabo de otros dos segundos, estará cayendo a una velocidad de 19,6 m/s, y así sucesivamente.
La ecuación que relaciona la velocidad final (vf) con la velocidad inicial (vi), la aceleración (a) y el tiempo (t) es la siguiente:
vf = vi + at
En el caso de la caída libre, la velocidad inicial es cero (vi = 0), por lo que la ecuación se reduce a:
vf = at
La altura (h) que alcanza un cuerpo en caída libre está relacionada con la velocidad final (vf), la velocidad inicial (vi), la aceleración (a) y el tiempo (t) de caída, de la siguiente manera:
h = vit + &frac{1}{2}at2
En el caso de la caída libre, la velocidad inicial es cero (vi = 0), por lo que la ecuación se reduce a:
h = &frac{1}{2}at2
La siguiente tabla muestra la altura (h) que alcanza un cuerpo en caída libre, en función del tiempo (t) de caída, para una aceleración (a) igual a 9,8 m/s2:
Tiempo (s)
Altura (m)
0
0
1
4,9
2
19,6
3
44,1
4
78,4
5
122,5
6
176,4
7
240,1
8
313,6
9
397,0
10
490,2
La altura máxima (hmax) que alcanza un cuerpo en caída libre está relacionada con la velocidad final (vf), la velocidad inicial (vi), la aceleración (a) y el tiempo (t) de caída, de la siguiente manera:
hmax = vi2 + 2ah
En el caso de la caída libre, la velocidad inicial es cero (vi = 0), por lo que la ecuación se reduce a:
hmax = 2ah
Donde:
h es la altura máxima que alcanza el cuerpo.
a es la aceleración debida a la gravedad (9,8 m/s2).
h es la altura desde la que se deja caer el cuerpo.
Por ejemplo, si un cuerpo se deja caer desde una altura de 10 metros, la altura máxima que alcanzará será de:
hmax = 2 x 9,8 x 10 = 196 m
La siguiente tabla muestra la altura máxima (hmax) que alcanza un cuerpo en caída libre, en función de la altura (h) desde la que se deja caer el cuerpo, para una aceleración (a) igual a 9,8 m/s2:
Altura desde la que se deja caer el cuerpo (m)
Altura máxima (m)
1
19,6
2
39,2
3
58,8
4
78,4
5
98,0
6
117,6
7
137,2
8
156,8
9
176,4
10
196,0
La energía cinética (Ek) de un cuerpo en movimiento está relacionada con su masa (m), su velocidad (v) y la aceleración (a) de la siguiente manera:
Ek = &frac{1}{2}mv2
Donde:
Ek es la energía cinética del cuerpo.
m es la masa del cuerpo.
v es la velocidad del cuerpo.
Por ejemplo, si un cuerpo de 1 kg de masa se encuentra en movimiento con una vel
