FIS 4to Caida Libre

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CAIDA LIBRE Y LANZAMIENTO VERTICAL

1. DEFINICIÓN

En estos movimientos el desplazamiento es en una sola dirección que corresponde al eje vertical

(eje "Y")

Es un movimiento uniformemente acelerado y la aceleración que actúa sobre los cuerpos es la

de gravedad representada por la letra g.

2. CONSIDERACIONES PARA LANZAMIENTO VERTICAL

a) La velocidad inicial es 0.

b) Este movimiento solo comprende la bajada del cuerpo.

3. CONSIDERACIONES PARA LANZAMIENTO VERTICAL:

Al igual que la caída libre es un movimiento sujeto a la aceleración de la gravedad, sólo que

ahora la aceleración se opone al movimiento inicial del objeto. El tiro vertical comprende subida,

bajada de los cuerpos u objetos considerando lo siguiente:

a) Nunca la velocidad inicial es igual a 0.

b) Cuando el objeto alcanza su altura máxima, su velocidad en este punto es 0. Mientras que el

objeto se encuentra en subida el signo de la V es positivo; la V es 0 a su altura máxima cuando

comienza a descender su velocidad será negativa

c) Si el objeto tarda por ejemplo 2s en alcanzar su altura máxima tardará 2s en regresar a la

posición original, por lo tanto el tiempo que permaneció en el aire el objeto es de 4s.

d) Para la misma posición del lanzamiento la velocidad de subida es igual a la velocidad de

bajada pero de signos contrarios.


4.ECUACIONES DEL MOVIMIENTO

Velocidad inicial Vo (m/s)

Velocidad final Vf (m/s)

Gravedad g (m/s2) g=9.8 m/s2, en algunos caso se aproxima a 10.

Tiempo t (s)

Altura h (m)

Lo que diferencia a la caída libre del tiro vertical es que el segundo comprende subida y bajada,

mientras que la caída libre únicamente contempla la bajada de los cuerpos.

Formulas

Vf= Vo +gt

Vf2= Vo2 +2gh

h= Vo. t + g t 2 /2

Convención de signos: Colocar el origen en el punto de partida.

NOTA: En las formulas colocar el signo de la graved ad negativo, ya que para todos los movimientos

la gravedad apunta hacia abajo.

Y Y

X X

-Y

V

SUBIENDO BAJANDO

-V -g

-g y

-y


3. TIPS PARA RESOLUCIÓN DE PROBLEMA:

1.-Un objeto se deja caer......... Vo=0

2.-Se lanza...................... Vo diferente a 0

3. En la altura máxima, el cuerpo tiene Vo=0

4. Para una altura determinada, el cuerpo va a poseer la misma velocidad al subir (+) y al bajar

(-), pero de diferente signos.

4. EJERCICIOS

PARTE A- Selección simple

1) El movimiento de caída libre es:

a) Uniforme

b) Uniformemente variado

c) Unas veces acelerado y otras veces uniforme

d) Ninguna de las anteriores

2) Un cuerpo se lanza verticalmente hacia arriba con una rapidez de 4.9m/s, dura ene l

aire:

a) 2s

b) 1

c) 0.5s

d) 0.25s

3) La grafica (v-t) de un lanzamiento vertical hacia arriba es un recta

a) Horizontal

b) Creciente

c) Decreciente

d) Sobre el eje de las abscisas

4) En la caída libre los desplazamientos pueden ser:

a) Positivos

b) Negativos

c) Ambos

d) Nulos

e)


PARTE B

1) Se deja caer una pelota desde la parte alta de un edificio, si tarda 3s en llegar al piso ¿Cuál es

la altura del edificio? ¿Con qué velocidad se impacta contra el piso?

R. h=44.14 m, Vf=29.43 m/s

2) A un cuerpo que cae libremente se le mide la velocidad al pasar por los puntos A y B, siendo

estas de 25 m/s y 40 m/s respectivamente. Determinar:

a) ¿Cuánto demoró en recorrer la distancia entre A y B ?.

b) ¿Cuál es la distancia entre A y B ?.

c) ¿Cuál será su velocidad 6 s después de pasar por B ?.

R. t = 1.5s, h ab= 48.75m, V= 100m/s

3) Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota con una velocidad inicial de 30 m/s, calcular:

a) Tiempo que tarda en alcanzar su altura Max.

b) Altura Max.

c) Posición y velocidad de la pelota a los 2s de haberse lanzado

d) V y posición de la pelota a los 5s de haber sido lanzado

e) Tiempo que la pelota estuvo en el aire.

R. t = 3.058 s, h = 45.87m, Vf= 0.38 m/s y h = 40.3 8 m, Vf= -19.05m/s y h= 27.37, t=6.10 s 4) Un observador situado a 40 m de altura ve pasar un cuerpo hacia arriba con una cierta

velocidad y al cabo de 10 s lo ve pasar hacia abajo, con una velocidad igual en módulo pero de

distinto sentido.

a) ¿Cuál fue la velocidad inicial del móvil?.

b) ¿Cuál fue la altura máxima alcanzada?.

R. v0 = 50 m/s, y = 125 m

5) Un niño dispara una piedra con una honda, verticalmente hacia arriba, desde la planta baja de

un edificio. Un amigo ubicado en el piso 7 (21 m), ve pasar la piedra con una velocidad de 3 m/s.

Calcular:

a) ¿A qué altura llega la piedra respecto del suelo?.

b) ¿Qué velocidad tendrá la piedra al segundo de haber sido lanzada?.

c) ¿Cuánto tardará en llegar desde el 7° piso a la altura máxima?.

R. h = 21,45 m, v f = 10,71 m/s, t = 0,3 s


6) Elija la opción correcta, justificando cuidadosamente la elección: una maceta cae desde el

borde de una ventana de un quinto piso. Exactamente cuando pasa por la ventana del tercer piso

alguien deja caer accidentalmente un vaso de agua desde esa ventana. Despreciando la

resistencia del aire, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

a. La maceta llega primero al piso y con una velocidad mayor que la del vaso.

b. La maceta toca el piso al mismo tiempo que el vaso, pero la velocidad de la maceta

es mayor.

c. La maceta y el vaso llegan al piso al mismo instante y con igual velocidad.

d. El vaso toca el piso antes que la maceta

7) Dos niños están en un puto situado a 18 m de altura sobre la tierra. Un niño deja caer una

piedra y 1s después el otro niño laza hacia abajo otra piedra. ¿Con qué velocidad lanzó la piedra

el 2do niño para que ambas tocaran simultáneamente el suelo?

R. 15,13 m/s

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