Material de moviment de caiguda lliure
En l'antiguitat, el moviment dels objectes que queien a terra era un tema molt interessant en la filosofia natural. El filòsof Aristòtil va dir una vegada que els objectes amb més massa cauen més ràpid que els objectes més lleugers. L'opinió d'Aristòtil va influir en les opinions de les persones que van viure abans de Galileu, que creien que els objectes amb més massa cauen més ràpid que els objectes més lleugers i que la velocitat de caiguda d'un objecte és proporcional a la seva massa. Potser vau pensar el mateix abans d'estudiar aquest tema.
Deixa caure un tros de paper i un llibre des de la mateixa alçada. Col·loca el paper al palmell de la mà esquerra i el llibre al palmell de la mà dreta. Després de deixar caure, el llibre toca primer el terra, mentre que el paper toca el terra després. Ara, intenta col·locar el paper a sobre del llibre i després deixa caure el paper i el llibre al terra. Aquesta vegada, el paper i el llibre toquen el terra simultàniament.
Es diu que un objecte experimenta un moviment de caiguda lliure si es mou perpendicularment al centre de la Terra i, durant el seu moviment, experimenta una acceleració gravitatòria constant. Si cau lliurement a prop de la superfície de la Terra, l'objecte experimenta una acceleració gravitatòria constant de 9,8 m/s2 i la direcció de l'acceleració gravitatòria és cap al centre de la Terra (perpendicular a la superfície de la Terra). Per simplificar els càlculs realitzats pels estudiants que estan aprenent, g s'arrodoneix a 10 m/ s2.
Hi ha tres situacions diferents, entre les quals hi ha:
1. L'objecte es mou verticalment cap avall sense velocitat inicial (sense v)o). Per exemple, una fruita cau d'un arbre després de desprendre's de la seva tija. La direcció del moviment és sempre cap avall i l'objecte experimenta una acceleració, per tant, l'acceleració gravitatòria (g) sempre és positiva. En certs llibres de física s'anomena moviment de caiguda lliure
2. L'objecte es mou verticalment cap avall amb una certa velocitat inicial (hi ha vo). Per exemple, es llança una pedra verticalment cap avall. La direcció del moviment sempre és cap avall i l'objecte experimenta acceleració, per tant, g sempre és positiva. En certs llibres de física s'anomena moviment vertical descendent.
3. Un objecte es mou verticalment cap amunt amb una certa velocitat inicial. Després d'assolir la seva alçada màxima, l'objecte torna a baixar. Per exemple, llances una bala verticalment cap amunt i després la tornes a agafar mentre es mou cap avall. Quan es mou cap amunt, l'objecte experimenta una desacceleració (g negativa), quan es mou cap avall, l'objecte experimenta una acceleració (g positiva). En alguns llibres de text de física, això s'anomena moviment vertical ascendent.
Cal destacar que si un objecte experimenta una de les tres condicions anteriors, es diu que l'objecte està en caiguda lliure.
Fórmula de moviment de caiguda lliure
El moviment de caiguda lliure és un exemple de moviment lineal uniformement canviant, per tant, la fórmula per al moviment de caiguda lliure és bàsicament la mateixa que la fórmula per al moviment lineal uniformement canviant i s'ajusta a les condicions del moviment de caiguda lliure.
Informació:
h = alçada (metres), vo = velocitat inicial (metres/segon), vt = velocitat final (metres/segon), t = temps (segons), g = acceleració deguda a la gravetat (metres/segon)2) = 9,8 m/s2 o 10 m/s2.
Acceleració gravitatòria constant de 10 m/s2 (g positiva: l'objecte es mou cap avall), és a dir, que la velocitat de l'objecte augmenta 10 m/s cada segon. 2 segons més tard, la velocitat de l'objecte esdevé de 20 m/s, 3 segons més tard la velocitat de l'objecte esdevé de 30 m/s. La desacceleració gravitacional constant és de 10 m/s2 (g és negativa, l'objecte es mou cap amunt) és a dir, la velocitat de l'objecte disminueix en 10 m/s2 cada 1 segon. 2 segons més tard, la velocitat de l'objecte disminueix en 20 m/s. 3 segons més tard, la velocitat de l'objecte disminueix en 30 m/s.
L'acceleració o desacceleració constant només es produeix a prop de la superfície de la Terra. En la matèria Llei de la gravetat de Newton, aprendràs que el valor de g disminueix amb el quadrat de la distància.
Estudia exemples de problemes de moviment en caiguda lliure , exemples de problemes de moviment vertical descendent i exemples de problemes de moviment vertical ascendent per tal de poder entendre millor el material sobre el moviment en caiguda lliure.
