Ejemplo de Caida Libre y Tiro Vertical

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2017

La Caída Libre es el movimiento de un cuerpo que va desde una altura en el aire, con dirección al suelo, sin frenar ni ser afectado por una fuerza externa o aceleración más que la que ejerce la Gravedad.

Se trata de un movimiento uniformemente acelerado que comienza en ese punto alto de donde el objeto es soltado, y termina en la primera superficie a la que se enfrente para quedarse en reposo.

La Tierra ejerce esa atracción llamada Gravedad, que es la que nos sostiene con los pies en el piso. Esta atracción afecta a todo lo que se encuentre cerca del planeta, y es por supuesto la que provoca que los cuerpos caigan, y que la luna se quede fija a esa distancia para describir su trayectoria, en lugar de ir alejándose por el Universo.

La atracción de la Gravedad tiene la característica de que va dándole una aceleración a los cuerpos. Este aumento será constante en la velocidad, y tiene un valor de 9.81 metros cada segundo cuadrado. Esto significa que cada segundo, la velocidad se incrementará en 9.81 metros por segundo. Dicha aceleración se representa con la letra g.

Valor de la aceleración de la gravedad

Si un objeto es soltado desde una gran altura, tendrá una mejor oportunidad de llegar al suelo con una velocidad más grande. La manera de calcular esa velocidad máxima con la que el objeto alcanza la superficie final es multiplicando la aceleración de la gravedad g por el tiempo que duró el cuerpo en la Caída Libre. En la siguiente ecuación se describe este cálculo:

Velocidad Máxima en Caída Libre

El anterior cálculo se ha utilizado incluso en zonas rurales para determinar empíricamente la profundidad de los pozos de donde se extrae el agua para uso doméstico. El procedimiento consistía en dejar caer una piedra desde el borde del pozo, y hacer el cálculo posteriormente valiéndose del tiempo que tardaba en escucharse la llegada de la piedra a la superficie que marcaba el nivel del agua.

Otra característica de la Caída Libre es que si se realiza sin interrupciones como fuerzas u objetos que intervengan en su trayectoria, será siempre Vertical y en línea recta.

Caida Libre

Diferencias entre Caída Libre y Tiro Vertical

Las diferencias entre un movimiento de Caída Libre y un Tiro Vertical son sencillas. Se enlistan las principales:

-La Caída Libre es en línea recta y vertical, pero sólo con dirección al suelo, para abajo. El Tiro Vertical es también en línea recta, pero puede ser para arriba o para abajo.

-La Caída Libre permite que el cuerpo vaya cayendo sin influencias ajenas a la gravedad. En el Tiro Vertical, hay un esfuerzo inicial que se imprime al cuerpo, como un lanzamiento o un ascenso, antes de soltarlo.

Tiro Vertical

El Tiro Vertical es el movimiento provocado a un cuerpo en el que éste se va a desplazar en línea recta, de manera vertical, ya sea para arriba o para abajo. Adquiere dos nombres entonces: Tiro Vertical Ascendente y Tiro Vertical Descendente, respectivamente. A continuación se explica cada uno:

Tiro Vertical Ascendente

El Tiro Vertical Ascendente es aquel en el que se lanza un cuerpo hacia el cielo. Al iniciar este movimiento, el cuerpo tiene una velocidad máxima, partiendo de la mano o de la maquinaria que lo esté lanzando.

Posteriormente, en su trayecto por el aire, la atracción de la gravedad va a ir contrarrestando ese movimiento, frenando poco a poco el objeto, con una aceleración negativa de 9.81 m/s2. Dado este fenómeno, va a haber un momento en el que el objeto se encuentre completamente desacelerado.

Al llegar a una velocidad vertical de 0 m/s, se quedará en un instante suspendido en el aire, para ser afectado inmediatamente por la aceleración de la gravedad, ahora si en un sentido positivo, experimentando una Caída Libre. Sólo habría que esperar a que el objeto regrese al suelo a través de esa Caída.

Dados los movimientos anteriores, se puede decir que el Tiro Vertical Ascendente lleva siempre implicada una parte de ida y otra de retorno del objeto, formándose entonces de dos movimientos: Ascenso y Caída Libre.

El Tiro Vertical Ascendente se caracteriza por que se le imprime un esfuerzo al objeto para hacer que se eleve lo más posible.

Tiro Vertical Ascendente

Tiro Vertical Descendente

Arrojar un objeto al piso es el caso más frecuente de Tiro Vertical Descendente. Es diferente de la Caída Libre porque no sólo se deja caer el objeto, sino que se lanza con una fuerza aplicada hacia abajo. De este modo, el objeto sufre juntas la influencia de esa fuerza y la de la gravedad.

 El Tiro Vertical Descendente tendrá un solo camino, hacia el suelo, en comparación con el Tiro Vertical Ascendente, que describe el camino doble, de ida y regreso.

Otra característica que distingue al Tiro Vertical Descendente, es que gracias al esfuerzo del principio, el movimiento tendrá una velocidad inicial, que se irá naturalmente incrementando con la gravedad. Al contrario de la Caída Libre, que comienza en el reposo de la mano que sostiene el objeto a soltar.

Tiro Vertical Descendente - Botar la pelota

11 ejemplos de Caída Libre

  1. Cuando una manzana se desprende del árbol para caer al suelo
  2. Un niño que salta de una plataforma alta hacia el piso
  3. Cuando la lluvia escapa de las nubes para llegar a los cultivos
  4. Cuando se vierte un líquido en un vaso desde un punto alto
  5. Las plumas que se desprenden del cuerpo de las aves son afectadas por la gravedad a pesar de su ligereza
  6. Cuando se filtra el café, el agua con esencia se precipita a la jarra final 
  7. Las aves recién nacidas, al poco tiempo de haber salido del cascarón, cuando su plumaje ya está desarrollado, se arrojan del nido para, después de una breve caida libre, emprender el vuelo con sus alas.
  8. Cuando un asteroide o particula de polvo espacial llega a tener contacto con el campo gravitacional de la Tierra, será afectado por este, para comenzar una caida libre hasta la superficie.
  9. Las cataratas son la muestra natural de la caida libre. Son aguas que se precipitan hasta llegar a un rio u otro cuerpo de agua, después de recorrer uno que estaba a mayor altura.
  10. Cuando se deja caer una piedra en un pozo, soltándola suavemente.
  11. En el derretimiento de los casquetes polares, grandes masas de hielo se desprenden desde las alturas, para alcanzar el helado mar en una caida libre.

10 ejemplos de Tiro Vertical

  1. El lanzamiento de un cohete propulsado con combustibles
  2. Arrojar una piedra en un pozo, aplicando fuerza con el brazo para que llegue más rápido.
  3. Una persona que baja las escaleras a saltos, se impulsa primero hacia arriba
  4. Una flecha disparada hacia arriba
  5. Una pelota lanzada hacia arriba
  6. Un balón de baloncesto al botarse es lanzado primero hacia abajo, para hacerlo rebotar
  7. Cuando una persona se lanza en bungee, que es una larga cuerda elástica amarrada a los tobillos, primero tiene caida libre y cuando la cuerda se estira al máximo, ésta devuelve a la persona en un ligero ascenso, en lo que restablece su longitud original.
  8. Una de las maneras de jugar con los niños pequeños es lanzándolos al aire a menos de medio metro de altura sobre las manos del adulto que se divierte con ellos. Resulta agradable para ambos.
  9. Cuando un jugador de baloncesto logra una anotación llevando la pelota hasta la canasta, y la "clava", le está imprimiendo un tiro vertical a través del aro.
  10. Cuando el arquero de un equipo de futbol está entrenando, utiliza balones medicinales, que tienen un peso adicional comparado con los normales. Desarrolla fuerza, con ejercicios de lanzamiento hacia arriba y hacia abajo.

Citado APA: (A. 2017,09. Ejemplo de Caida Libre y Tiro Vertical. Revista Ejemplode.com. Obtenido 09, 2017, de http://www.ejemplode.com/37-fisica/4678-ejemplo_de_caida_libre_y_tiro_vertical.html)

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2017

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