CAÍDA LIBRE Y TIRO VERTICAL
Ideas de Aristóteles y de Galileo Galilei
Las investigaciones de Aristóteles (384 a. C.-322 a. C.) determinaron durante siglos la forma de ver el mundo.
Para Aristóteles existían dos tipos de movimientos: el movimiento natural y el movimiento violento.
El movimiento natural podía ser hacia arriba o hacia abajo en la Tierra, en donde los cuerpos pesados (como una piedra) tendían naturalmente a ir hacia abajo, y los cuerpos livianos (como el humo) tendían naturalmente a ir hacia arriba.
Esto ocurría así porque los objetos buscaban sus lugares naturales de reposo y, por ser movimientos naturales, no estaban provocados por ninguna fuerza. El movimiento violento era un movimiento impuesto, originado por la acción de fuerzas que actuaban sobre un cuerpo: tiraban o empujaban.
Los cuerpos en su estado natural de reposo no podían moverse por sí mismos, sino que era necesario aplicarles una fuerza (empujarlos o tirarlos) para que se muevan.
El aire actuaba como un motor que impulsaba los movimientos
Durante dos siglos la idea de que la Tierra estaba en su lugar natural de reposo fue muy aceptada y, ya que ponerla en movimiento requería de una enorme fuerza, lo más lógico era pensar que la Tierra no se movía, sino que el resto del universo se movía alrededor de ella. De esta manera, el Sol era el que giraba alrededor de la Tierra.
Mediados del siglo XVI un astrónomo, Copérnico, se atrevió a decir que la idea antropocéntrica de Aristóteles no era correcta, sino que era la Tierra la que giraba alrededor del sol, comenzando la teoría heliocéntrica.
Este descubrimiento, le dio lugar a Galileo Galilei ( 1564 - 1642 ) para desarrollar sus ideas. Fue este último quien halló la manera de explicar cómo se mueven los cuerpos independientemente de su naturaleza, incorporando el concepto de vacío y el de aceleración de la gravedad.
Galileo demostró que solamente cuando hay fricción se necesita de una fuerza para mantener a un cuerpo en movimiento, y estableció que todo cuerpo material presentaba resistencia a cambiar su estado de movimiento, siendo esta resistencia la inercia.
El aire no actuaba como un motor para el movimiento, todo lo contrario producía una resistencia.
Este concepto de inercia se contraponía con la idea de movimiento de Aristóteles. Para mantener a la Tierra moviéndose alrededor del sol es necesaria una fuerza (gravitación),
En el caso de un cuerpo que se mueva en caída libre con un movimiento rectilíneo, para Galileo la aceleración de ese cuerpo no dependía de la masa del mismo, y esta idea constituía un cambio de paradigma en el mundo de la física, por oponerse a la idea de Aristóteles.
CAIDA LIBRE:
Xf= su posición final es la altura que es el espacio recorrido.
Cuando una manzana se desprende del árbol, parte del reposo y adquiere rapidez conforme cae. podríamos atraparla sin hacernos daño, pero si cayera de un globo aerostático que se encuentra a gran altura, seguro terminaríamos dañados.
A medida que transcurre el tiempo y el objeto va cayendo adquiere mayor rapidez, eso indica que se acelera al caer.
la fuerza de gravedad hace que la manzana se acelere hacia la tierra una vez que comienza a caer..En la vida real el aire actúa oponiendo resistencia.
Si suponemos que el aire no afecta la caída y que lo único que interviene es la fuerza de gravedad decimos entonces que el cuerpo está en caída libre.
Caida libre: es el movimiento que describe el objeto que se deja caer desde una determinada altura , su Vo es cero y se trata de un MRUV.
Todos los cuerpos en el vacío que se dejab caer desde la misma altura llegan a la tierra en el mismo instante, porque son atraídos con la misma aceleración de la gravedad denominada con la letra g( en Bs As es de 9,81 m/s²).
las fórmulas a utilizar son las siguientes=
a= (Vf - Vo) / t quedando g= (Vf - Vo) / t unidad m/s²
Xf= Vo . t + 1/2 a . t² h= 1/2 g.t² unidad m
Vf= g/t unidad m/s
Vf=o y allí alcanza su h máxima.
Se denomina tiro vertical al movimiento que describe un objeto que se lanza verticalmente hacia arriba.
para que un móvil suba es necesario imprimirle una fuerza y adquiere velocidad, una Vo que es distinta de cero.
Esta Velocidad irá disminuyendo hasta que su Vf será igual a cero y allí alcanzará su altura máxima (h máx).
Se trata de un MRUV desacelerado.
- g = (f - Vo) /t tomando g negativa porque la gravedad es en contra del movimiento ascendente.
h= Vo. t - 1/2 . g. t²
si no se conoce el tiempo y se quiere saber la altura máxima por un sistema de ecuaciones se procede
- g = (f - Vo) /t despejando t= 0 - Vo
- g
si reemplazamos t y t² en la fórmula de altura h= Vo. t - 1/2 . g. t²
h= Vo . Vo - 1 . g . Vo² y h= Vo² - Vo² h máx= Vo²
g 2 g² g 2 g 2 g
despejando tenemos
Vo²= 2.g. h máx
No hay comentarios.:
Publicar un comentario