Resolución de los problemas prácticos

 Caída libre:

1)

Vi= -5 m/s

t= 3s                                      

d= ¿?                                     

a= -9.8                             

2)

Vi= -7m/s                     

t= 3.5 s                            

a= -9.8                    

 Vf=¿?                                        

3)

Vi=  45 m/s                        

Vf= 0 m/s                           

a= -9.8                       

t= ¿?

Respuestas de los problemas Conceptuales

Caída libre:
1) La magnitud del desplazamiento es igual para ambos cuerpos.


2) Solo la iii.

3) Variable, aumentando conforme se acelera la tierra.


4) La resistencia del aire, que es una fuerza que se opone al movimiento, afecta mas a la pluma. Lo que ocasiona que en la vida real no se cumpla la caída libre en forma exacta es que además de la fuerza de gravedad también interviene la resistencia del aire.


5) 9.8 hacia abajo. La aceleración de la gravedad SIEMPRE es hacia abajo. Es decir hacia el centro de la Tierra. En este caso el objeto va subiendo, y como la aceleración va para abajo, lo frena, disminuyendo su velocidad.

Movimiento Parabólico:
1) Una velocidad horizontal constante.


2) Menor.


3) Igual.


4) 0 m/s y 9.8 m/s


5) Abajo  y hacia abajo.

Problemas prácticos

Caída  libre:
1) Un objeto es lanzado verticalmente  hacia abajo con una velocidad de -5 m/s; si el objeto llega al suelo en 3 s, la altura desde ka q se lanzó fue de :


2) Desde lo alto de un risco se lanza una piedra con una velocidad de 7 m/s hacia abajo. Si tarda 3.5 en llegar al suelo, la rapidez con la que llega al suelo es:


3) Un libro se lanza hacia arriba con una velocidad de 45 m/s. El tiempo que tarda el libro en alcanzar la altura máxima es:


4) Un objeto cae desde cierta altura y llega al suelo con una rapidez de 32 m/s. ¿Cuánto tiempo duró cayendo? ¿ Qué distancia cae?


5) Un objeto se lanza hacia arriba a 40 m/s. ¿Con que velocidad se mueve luego de 2.5 s? ¿ Con que velocidad se mueve a los 6.5?


6) Un objeto se lanza hacia abajo con una velocidad de -4 m/s. Si tarda 4,5 s para llegar al suelo, ¿con qué velocidad llega al suelo?


7) Un objeto se lanza hacia arriba a 40 m/s. ¿Con qué velocidad se mueve luego de 2,4 s? ¿Con qué velocidad se mueve a los 6,5 s?


8) Un objeto cae desde cierta altura y llega al suelo con una velocidad de -28 m/s. ¿cuánto tiempo duró cayendo el objeto? ¿Desde qué altura cayó el objeto?


9) Un objeto se deja caer tarda 5 s en llegar al suelo. La rapidez con la que el objeto llega al suelo es:


10) Un cuerpo es lanzado hacia arriba con una velocidad de 15 m/s. La altura máxima que alcanza es:

Formulas Movimiento parabolico

No tiene una formula especifica, lo unico que necesitamos saber es:
La unica fuerza que actua es la gravedad.
Cinematicamente: En "x" la velocidad es constante, en "y" la velocidad se comporta igual que en caida libre.
Dinamicamente: En "x" no actua ninguna fuerza, en "y"actua la fuerza de la gravedad hacia abajo, por lo que el movimiento es acelerado cn una aceleracion de 9.8m/s²

Formulas Caida Libre

V_m = V_f + V_i                       

                  2

a= V_f – V_i                    

             t

d= (V_f + V_i) t                   

          2

d= V_f² – V_i²                   

          2a

d= V_i t + at²

                2

Problemas conceptuales

Caída libre
1) Un cuerpo se lanza hacia arriba y alcanza su altura máxima en 7s. Otro cuerpo cae desde lo alto, arte del reposo, y tarda 7s en llegar al suelo. Se puede afirmar que:


2)  Lea las siguientes afirmaciones que se refieren al movimiento de un objeto que es lanzado desde el suelo verticalmente hacia arriba y regresa al punto de partida (se desprecia a resistencia del aire). De ella son verdaderas:
 i- Tarda mas en la subida que en la bajada.
 ii- Regresa al suelo  con una velocidad mayor que con la que se lanzó.
 iii- En el punto de altura máxima su velocidad y su aceleración son cero.

3) Cuando un objeto cae en caída libre su velocidad es de:

4) Cuando se dejan caer una piedra y una pluma en nuestra atmósfera terrestre, se observa que caen a distintas velocidades pues: 


5) Cuando un objeto es lanzado hacia arriba su aceleración es:

Movimiento parabólico:
1) El movimiento de un objeto proyectado con cierto angulo consiste en una aceleración uniforme hacia abajo, combinada con:


2) Un balón de fútbol  americano se lanza en un pase largo. En comparación con la velocidad vertical inicial del balón, el componente vertical de su velocidad en el punto mas alto es: 


3) Un balón de fútbol americano se lana en un pase largo. En comparación con la velocidad horizontal inicial del balón, el componente horizontal de su velocidad en el punto mas alto es: 


4) En un movimiento parabólico, las aceleraciones horizontal y vertical tienen, respectivamente, las siguientes magnitudes:


5) Cuando un objeto es lanzado hacia arriba con un angulo X sobre la horizontal, alcanza la altura máxima y luego baja. Las direcciones de la aceleración del objeto, durante la subida y la bajada son, respectivamente, hacia:

Galileo Galilei

Galileo Galilei (Pisa, 15 de febrero de 1564 - Florencia, 8 de enero de 1642), fue un astrónomo, filósofo, matemático y físico italiano que estuvo relacionado estrechamente con la revolución científica. Eminente hombre del Renacimiento, mostró interés por casi todas las ciencias y artes (música, literatura, pintura). Sus logros incluyen la mejora del telescopio, gran variedad de observaciones astronómicas, la primera ley del movimiento y un apoyo determinante para el copernicanismo. Ha sido considerado como el «padre de la astronomía moderna», el «padre de la física moderna»y el «padre de la ciencia».

Su trabajo experimental es considerado complementario a los escritos de Francis Bacon en el establecimiento del moderno método científico y su carrera científica es complementaria a la de Johannes Kepler. Su trabajo se considera una ruptura de las teorías asentadas de la física aristotélica y su enfrentamiento con la Inquisición romana de la Iglesia Católica Romana suele presentarse como el mejor ejemplo de conflicto entre religión y ciencia en la sociedad occidental.

Link

http://members.tripod.com/vic_2000/cinematica/caidalibre.htm

Caida Libre



Antecedentes Historicos

Caida Libre!

• Aristóteles había establecido que cuanto más pesado era un cuerpo, más rápidamente caía. Está claro que la Tierra lo atrae con más fuerza; de otro modo no sería más pesado. Y si uno ve
•  caer una pluma, una hoja o una piedra, al punto se percata de que la piedra cae con más rapidez que la hoja y ésta con más que la pluma.
• El problema radica en que los objetos ligeros son frenados por la resistencia del aire.
• Se cree que en 1586 Simon Stevin dejó caer dos piedras a la vez, una considerablemente más pesada que la otra, y demostró que ambas golpeaban el suelo al mismo tiempo. Relatos posteriores pretenden que fue Galileo quien realizó esta demostración, dejando caer simultáneamente diversos pesos desde la Torre inclinada de Pisa. Una y otra historia pueden ser o no ciertas.
• Pero sí es cierto que en 1589 Galileo emprendió una serie de meticulosas pruebas con caída de cuerpos. Galileo dejó rodar bolas por planos inclinados, y cuanto menos pronunciada era la pendiente, más despacio se movían las bolas, impulsadas por la gravedad, y más fácilmente podía ser medida su velocidad de caída con métodos primitivos, como el goteo del agua a través de un orificio.
• De este modo, Galileo encontró muy fácil demostrar que mientras las bolas eran lo bastante pesadas como para que la resistencia del aire fuera inapreciable, rodaban por un plano inclinado a la misma velocidad.
• También fue capaz de demostrar que las bolas rodaban plano abajo con una aceleración constante. Las observaciones de Galileo demostraron que no era necesario un empuje continuo para mantener un objeto en movimiento, si se suprimía la fricción.

Movimiento parabolico!

• El hombre conocía las trayectorias parabólicas aunque no las denominaba así y experimetamba con tiros parabólicos. Galileo explicó las leyes que rigen los movimientos no se ponen las bases de su conocimiento. Este conocimiento fué el que permitió poner una nave, lanzada desde la Tierra, en órbita con Marte, que no ha parado de moverse y el que permite predecir donde estará mañana un objeto sabiendo donde está hoy.
• Galileo estudió la caída de graves y basándose en su estudio experimental pudo contradecir la creencia de los aristotélicos que afirmaban "que un cuerpo de 10 veces más pesado que otro tardaba en caer 10 veces menos". Utilizó su pulso para medir el tiempo de caída y también relojes de agua que le proporcionaban poca precisión. Ralentizó la caída utilizando planos inclinados y afirmó que, despreciando la resistencia del aire.
• Todos los cuerpos caen en el vacío con g=9’8 m/s ². En el aire se supone que es vacío.
• Galileo realizó el experimento del gráfico con dos objetos: impulsó uno horizontalmente desde una mesa y dejó caer otro cuerpo desde el borde verticalmente. Descubrió que los dos llegan al suelo al mismo tiempo. Partiendo de dicha observación pudo afirmar que: " la componente vertical del movimiento de un objeto que cae es independiente de cualquier movimiento horizontal que lo  acompañe".
• Con esto se establece la que hoy llamamos " Principio de Superposición", es decir, un movimiento se puede considerar formado por otros dos que actúan simultáneamente pero que,a efectos de estudio, puede suponerse que primero ocurre uno y luego, y durante el mismo tiempo, el otro.
• Galileo calculó la expresión del alcance en función de la velocidad inicial y del ángulo de lanzamiento:

 

• El cálculo de esta ecuación le produjo a Galileo una especial satisfacción puesto que explica lo que le habían contado los artilleros respecto a que el alcance máximo se produce con un ángulo de 45 º.

Caida Libre y Movimiento Parabolico

Caida libre:movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio, excluye la influencia de otras fuerzas (resistencia aerodinámica), éstas deben ser tomadas en cuenta cuando el fenómeno tiene lugar en el seno de un fluido (aire o cualquier otro fluido)Movimiento Parabolico:movimiento realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme.