Material de movemento de caída libre
Na antigüidade, o movemento dos obxectos ao caer ao chan era un tema moi interesante na filosofía natural. O filósofo Aristóteles dixo unha vez que os obxectos con maior masa caen máis rápido que os obxectos máis lixeiros. A opinión de Aristóteles influíu nas opinións das persoas que viviron antes de Galileo, que crían que os obxectos con maior masa caen máis rápido que os obxectos máis lixeiros e que a velocidade de caída dun obxecto é proporcional á súa masa. Quizais antes de estudar este tema, ti tamén pensabas o mesmo.
Deixa caer un anaco de papel e un libro desde a mesma altura. Coloca o papel na palma da man esquerda e o libro na dereita. Despois de deixalo caer, o libro toca primeiro o chan e o papel despois. Agora, tenta colocar o papel enriba do libro e despois deixa caer tanto o papel como o libro no chan. Esta vez, o papel e o libro tocan o chan simultaneamente.
Dise que un obxecto experimenta un movemento de caída libre se se move perpendicularmente ao centro da Terra e, durante o seu movemento, experimenta unha aceleración gravitacional constante. Se cae libremente preto da superficie da Terra, o obxecto experimenta unha aceleración gravitacional constante de 9,8 m/s2 e a dirección da aceleración gravitacional é cara ao centro da Terra (perpendicular á superficie da Terra). Para simplificar os cálculos realizados polos estudantes que están a aprender, g arredondase a 10 m/ s2.
Hai tres situacións diferentes, entre elas:
1. O obxecto móvese verticalmente cara abaixo sen velocidade inicial (sen v)o). Por exemplo, unha froita cae dunha árbore despois de separarse do seu talo. A dirección do movemento é sempre cara abaixo e o obxecto experimenta aceleración, polo tanto, a aceleración gravitacional (g) é sempre positiva. Nalgúns libros de física chámase movemento de caída libre
2. O obxecto móvese verticalmente cara abaixo cunha determinada velocidade inicial (existe vo). Por exemplo, lánzase unha pedra verticalmente cara abaixo. A dirección do movemento é sempre cara abaixo e o obxecto experimenta aceleración, polo tanto g é sempre positivo. Nalgúns libros de física chámase movemento vertical descendente.
3. Un obxecto móvese verticalmente cara arriba cunha determinada velocidade inicial. Despois de alcanzar a súa altura máxima, o obxecto volve cara abaixo. Por exemplo, lanzas unha bóla verticalmente cara arriba e logo a colles de novo mentres se move cara abaixo. Ao moverse cara arriba, o obxecto experimenta unha desaceleración (g negativa), ao moverse cara abaixo, o obxecto experimenta unha aceleración (g positiva). Nalgúns libros de texto de física, isto chámase movemento vertical ascendente.
Cómpre sinalar que se un obxecto experimenta unha das tres condicións anteriores, dise que o obxecto está en caída libre.
Fórmula de movemento de caída libre
O movemento de caída libre é un exemplo de movemento lineal uniformemente cambiante, polo que a fórmula para o movemento de caída libre é basicamente a mesma que a fórmula para o movemento lineal uniformemente cambiante e axústase ás condicións do movemento de caída libre.
Información:
h = altura (metros), vo = velocidade inicial (metros/segundo), vt = velocidade final (metros/segundo), t = tempo (segundos), g = aceleración da gravidade (metros/segundo)2) = 9,8 m/s2 ou 10 m/s2.
Aceleración gravitacional constante de 10 m/s2 (g positiva: o obxecto móvese cara abaixo), o que significa que a velocidade do obxecto aumenta en 10 m/s cada segundo. 2 segundos despois, a velocidade do obxecto pasa a ser de 20 m/s, 3 segundos despois pasa a ser de 30 m/s. A desaceleración gravitacional constante é de 10 m/s2 (g é negativo, o obxecto móvese cara arriba) o que significa que a velocidade do obxecto diminúe en 10 m/s2 cada 1 segundo. 2 segundos despois, a velocidade do obxecto diminúe en 20 m/s. 3 segundos despois, a velocidade do obxecto diminúe en 30 m/s.
A aceleración ou desaceleración constante só se produce preto da superficie terrestre. Na materia Lei da gravidade de Newton, aprenderás que o valor de g diminúe co cadrado da distancia.
Estuda exemplos de problemas de movemento en caída libre , exemplos de problemas de movemento vertical descendente e exemplos de problemas de movemento vertical ascendente para que poidas comprender mellor o material sobre o movemento en caída libre.
