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Movimiento vertical de caída libre (MVCL)

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Academic year: 2021

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Movimiento vertical de caída libre (MVCL)

Apellido y Nombres: ____________________________________________ Quinto año “ ” Fecha: 02/06/2016

En el ………... todos los cuerpos caen con la misma aceleración constante. Esta es la ………..

¿Por qué en el vacío?

….………... ……….

Dice esta ley que el efecto de la ……….. en todos los cuerpos es siempre ………con independencia de su ………...

Desde galileo a Isaac newton y hasta Albert Einstein este fue uno de los mayores misterios de la física.

Aceleración de gravedad (g)

Es aquella aceleración con la cual caen los cuerpos que son soltados o lanzados cerca de la superficie terrestre. Para pequeñas alturas comparadas con el radio terrestre (6370 km) la aceleración de la gravedad tiene un valor aproximadamente constante. Su valor depende de la ubicación geográfica, por ejemplo en los polos norte o sur es igual 9,93 m/s

2

, en la línea ecuatorial es de 9,79 m/s

2

y tiene un valor promedio de 9,8 m/s

2

.

Observación:

Para fines didácticos el valor de la aceleración de la gravedad se puede redondear a 10 m/s

2

.

  m

2

a g 10

s Caída de los cuerpos

--- ---

Notamos que alcanza la altura máxima, cuando

También:

Ecuaciones del MVCL

Gráficas del MVCL

Problema desarrollado.

1. Una piedra se lanza con 30 j ˆ   m s desde la azotea de un edificio, considerando g10 m

2

s determine:

a. La velocidad de la piedra luego de 4s.

b. La altura máxima que asciende la piedra desde la azotea.

c. Si tarda 8s en llegar al piso determine la altura del edificio.

Resolución

v=0

1s 1s

1s

10 m/s

20 m/s

30 m/s

v=0 v=0

1s 1s

1s 1s

1s 1s

10 10

20

30 m/s 30 m/s

m/s m/s

20 m/s m/s 5m

15m

25m

Hmax

v=0 v=0

1s 1s

1s 1s

1s 1s

10 10

20

30 m/s 30 m/s

m/s m/s

20 m/s m/s 5m

15m

25m

Hmax

v=0 v=0

10 m/s

30 m/s

h

v=0

30 m/s

v=0

30 m/s

h

C B

D A

B

V=0 V=0

  

           

 

0 f

2 2 2

f 0 0 f 0

V V

V V g t h V t 1 g t V V 2gh h t

2 2

GUÍA ADE APRENDIZAJE

(2)

ACTIVIDAD Caída libre (Análisis gráfico)

Regresemos nuevamente a la situación en la que una pelota se lanza hacia arriba con una velocidad de 60 m/s. Las gráficas correspondientes a este movimiento son:

Como observarás, las gráficas anteriores se obtuvieron. Con los datos de la tabla de posición y velocidad media de la pelota. De acuerdo a las gráficas anteriores, contesta lo siguiente:

1. ¿Cuál es la altura de la pelota a los 4 segundos?____

2. ¿Cuál es la altura de la pelota a los 8 segundos? ______

3. ¿Por qué coinciden estos dos valores? _______________

____________ __________________________________

4. ¿Cuál es la velocidad de la pelota a los 4 segundos? _______

5. ¿Cuál es la velocidad de la pelota a los 8 segundos? ______

6. ¿Por qué estos dos valores tienen valores iguales pero con signo diferente? ________________________________________________

_________________________________________________________

7. ¿En qué tiempo llega la pelota a su máxima altura? _____

¿Qué velocidad tiene la pelota en este punto? ______

¿Por qué la velocidad antes de los 6 segundos es positiva y después es negativa? _______________________________________________

_________________________________________________________

¿Cuál es el valor de la altura de la pelota a los 12 segundos? _____

¿Qué quiere decir esto? _________________ ________ ________

_______________________________________ __________________

Después de los 12 segundos la altura de la pelota se hace negativa, ¿qué quiere decir esto? __________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________

Ahora, regresamos nuevamente a la segunda situación en la que una pelota se lanza hacia arriba con una velocidad de 30 m/s y analizamos las gráficas correspondientes a este movimiento (la gráfica de la altura h debe ser una parábola, la de la velocidad v debe ser una recta):

Con base en el análisis, describe con detalles el movimiento que representan.

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________ ________________________________

Describe cómo realizarías una experiencia alrededor de la caída libre de objetos.

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

_ ____________________________________________

En el cuadro que aparece enseguida describe y registra las ideas acerca

del movimiento de caída libre según Aristóteles, la hipótesis de Galileo al

respecto y, de acuerdo a tus vivencias y experiencias, tus propias ideas

sobre el tema.

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