CENTRO DE BACHILLERATO TECNOLOGICO, INDUSTRIAL Y DE SERVICIOS # 37

Tiro Vertical y caída libre

Integrantes:

Christian Alejandro Campos Hernández

Jorge Núñez Valenzuela.

Rocío Ríos Urbalejo

Vianney Rosas Monteón

José Juan Parra Soto

MATERIA: Física

GRADO Y GRUPO: 4° “B”

PROFESOR: Salvador Acosta Bordas

EQUIPO # 4

• En física a veces nos piden calcular hasta que altura puede llegar un objeto que es lanzado con cierta velocidad, o cuánto tarda en llegar hasta su altura máxima. O cuánto tarda en llegar al suelo si se lo deja caer libremente. Todos estos problemas se pueden resolver usando las fórmulas de caída libre y tiro vertical. En realidad está muy relacionado al M.R.U.V. (movimiento rectilíneo uniformemente variado), ya que responde a las mismas fórmulas. La diferencia es que sustituimos la aceleración por la fuerza de la gravedad.

Caída Libre

• En la caída libre propiamente dicha o ideal, se desprecia la resistencia aerodinámica que presenta el aire al movimiento del cuerpo, analizando lo que pasaría en el vacío. En esas condiciones, la aceleración que adquiriría el cuerpo sería debida exclusivamente a la gravedad, siendo independiente de su masa; por ejemplo, si dejáramos caer una bala de cañón y una pluma en el vacío, ambos adquirirían la misma aceleración, que es la aceleración de la gravedad.

• Es un movimiento uniformemente acelerado y la aceleración que actúa sobre los cuerpos es la de gravedad representada por la letra g.

• Sus valores son.
• g=9.81 m/s2    SI.                  g=981 cm/s2
• g=32.16 ft/s2    S. Ingles.

 

• 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.

FÓRMULAS DE CAIDA LIBRE:

 

§  Vf= Vo +gt

§  Vf²= Vo² +2gs

§  S= Vo*t + g t² /2

Problema # 1 (Caída Libre)

• *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?

• S=  ?                           Vf= vo +gt
• t= 3s                           Vf= 0 + (9.81 m/s²)(3s)
• Vf= ?                          Vf = 29.43 m/s
• Vo= 0m/s
• g= (9.81 m/s²)                s= vo*t + 1/2 gt²

                                                s=1/2 (9.81m/s^{2) (}3s)²

                                                s = 44.14 m

Tiro Vertical

• El Tiro Vertical, en cambio es un movimiento donde al cuerpo se lo arroja hacia arriba con una velocidad inicial Vi. En el camino de subida el movimiento es retardado pues la aceleración es hacia abajo y la velocidad hacia arriba. El móvil va disminuyendo su velocidad hasta detenerse en el punto más alto del trayecto. Luego comienza a bajar por efecto de la aceleración de la gravedad que en todo momento sigue “atrayéndolo” hacia abajo. Esta segunda parte del movimiento constituye una caída libre, pero no es necesario cambiar de fórmulas y usar las de la caída libre, pues como el movimiento es de aceleración constante (la de la gravedad “g”) con las mismas fórmulas del Tiro Vertical se explica esta segunda fase del movimiento.

• El eje crece hacia arriba, de manera que la velocidad inicial se toma como positiva; la aceleración de la gravedad se toma como negativa reemplazando “a” por “-g” en las fórmulas. Se entiende entonces que el símbolo “g” equivale a + 9,8 m/s².
• Luego que el móvil alcanzó su altura máxima, comienza a descender haciéndose negativa su velocidad (pues es hacia abajo). Ahora el movimiento es acelerado hacia abajo.

• Fórmulas de Tiro Vertical
• Vf = Vo-gt
• Vf²= Vo² - 2gs
• S= Vo * t + 1/2 gt²

Características sobre el Tiro Vertical:

§  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 se 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.

Problema # 2 (Tiro Vertical)

• *Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota con una velocidad inicial de 30 m/s, calcula:
• 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.