Fundamentos de Caída Libre, Tiro Vertical y Dinámica: Conceptos Clave

Caída Libre

La caída libre ocurre cuando todos los cuerpos se dejan caer al vacío desde una misma altura; estos desarrollan la misma aceleración, la cual es constante tanto para objetos pesados como livianos, siempre que no se tenga en cuenta la resistencia o fricción del aire (denominada rozamiento). La velocidad de los mismos aumenta durante su caída si no se considera dicho rozamiento.

Características principales:

• Todo cuerpo cae con igual aceleración.
• El movimiento es acelerado, pues la velocidad y la gravedad tienen igual sentido.
• La velocidad inicial es igual a 0.
• La velocidad adquirida por el cuerpo es proporcional al tiempo empleado.
• La altura recorrida es proporcional al tiempo.

Tiro Vertical

El tiro vertical es el movimiento que adquiere un cuerpo cuando es arrojado verticalmente hacia arriba. En este caso, la velocidad y la aceleración tienen distintos sentidos y el valor de la gravedad (g) es negativo.

Características principales:

• Los cuerpos son lanzados con una velocidad inicial distinta a 0.
• La velocidad disminuye porque la aceleración es negativa (-g).
• Es un movimiento desacelerado, pues la velocidad y la gravedad tienen diferentes sentidos.
• La velocidad en cada instante es proporcional al tiempo empleado.
• La velocidad final (vf) es igual a 0 en el punto más alto.
• La altura recorrida por un cuerpo es proporcional al tiempo.

Dinámica

La dinámica estudia el movimiento y las causas que lo originan. Un cuerpo puede moverse porque alguien lo empuja o puede detenerse por efecto del rozamiento. Las fuerzas que actúan están en contacto con el cuerpo. Esta teoría se sustenta en tres leyes básicas:

1. Ley de Inercia

Todo cuerpo tiende a permanecer en reposo o desplazarse con movimiento rectilíneo uniforme (MRU) siempre que una fuerza externa no modifique dicho estado.

2. Ley de Masa

Estudia el efecto que tiene la fuerza sobre un cuerpo cuando la suma de las fuerzas que actúan no es cero. El cuerpo modifica la dirección y el módulo de su velocidad. Además, afirma que la aceleración que adquiere un cuerpo por acción de una fuerza es proporcional a la intensidad de dicha fuerza e inversamente proporcional a su masa.

3. Ley de Acción y Reacción

Cuando a un cuerpo se le aplica una fuerza (acción), este devuelve una fuerza de igual magnitud, igual dirección y sentido contrario (reacción).