Fisica 5 Caída Libre y Tiro vertical

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Apuntes de clases 
Guía de problemas 
Física 
Especialidad: Electromecánica 
 
Profesor: Jorge Daniel Martinez 
2020 
FÍSICA 
 
Física 
1 
 
Cinemática 
Caída Libre - Tiro Vertical 
Si dejamos caer desde una misma altura un cuerpo 
pesado y uno liviano, diríamos que llega primero al piso 
el más pesado, por esa propiedad. Si tomáramos dos 
hojas de papel iguales (o sea de igual peso) y 
abolláramos una de ellas… ¿cuál llegaría primero al piso 
y por qué? 
En base a ésta experiencias y a otras similares, varios 
científicos estudiaron estos fenómenos. Durante 2000 
años se creyó que los cuerpos caían con una velocidad 
relacionada a sus masas. Pero Galileo demostró lo 
contrario, enunciando que todos los cuerpos dejados 
caer (en el vacío) desde una misma altura caen con la 
misma velocidad. Además, comprobó que las distancias 
recorridas por esos cuerpos eran directamente 
proporcionales a los cuadrados de los tiempos 
empleados, y esta es una característica propia del 
movimiento uniformemente variado. Por esto la caída de 
los cuerpos en el vacío es un movimiento uniformemente 
variado. 
La principal característica de la caída de los cuerpos es que, para todos, la aceleración de su 
movimiento es la misma, ya que es la única manera de que alcancen velocidades iguales si 
se lanzan desde una misma altura. O sea que: 
EN EL VACÍO, TODOS LOS CUERPOS CAEN CON LA MISMA ACELERACIÓN. 
Esta aceleración se llama aceleración de la gravedad (g). Su valor es de aproximadamente 
980 𝑐𝑚 𝑠2⁄ . Este valor no es el mismo para todos los lugares de la Tierra: depende de la latitud 
y de la altura sobre el nivel del mar. En los Polos alcanza su mayor valor (983 𝑐𝑚 𝑠2⁄ ) y en el 
Ecuador es 978 𝑐𝑚 𝑠2⁄ . 
Caída libre 
Los objetos caen a causa de la fuerza de gravedad. Cuando un objeto que cae está libre de 
toda restricción —sin fricción de aire ni de cualquier otro tipo—, y cae bajo la sola influencia 
de la gravedad, ese objeto se encuentra en caída libre. 
Dado que el cuerpo “cae libremente”, la velocidad inicial es 0 y se trata de un movimiento 
rectilíneo uniformemente acelerado. Todos los cuerpos que se dejan caer simultáneamente 
de una misma altura llegan a la tierra en el mismo instante, o sea tardan el mismo tiempo 
independientemente de su masa y peso. Los cuerpos llegan al mismo tiempo porque son 
atraídos con la misma aceleración (g). 
Formulas: 
Dado que se trata de un movimiento uniformemente acelerado, con velocidad inicial igual a 
cero, podemos utilizar las mismas fórmulas de M.R.U.V., si sustituimos 𝚫𝐱⃗⃗⃗⃗ ⃗ = h⃗ . Las formulas 
son. 
 �⃗� =
𝐯𝐟
𝐭
 Aceleración 
𝐯𝐟⃗⃗ ⃗ = �⃗� . 𝐭 Velocidad final 
𝐡 =
𝟏
𝟐
�⃗� 𝐭𝟐 Desplazamiento= Altura Max. 
 
Física 
2 
 
𝐡𝐟 = 𝐡𝐢 +
𝟏
𝟐
�⃗� 𝐭𝟐 Posición final. 
𝟐𝚫𝐱.⃗⃗⃗⃗⃗⃗ �⃗� = 𝐯𝐟
𝟐⃗⃗ ⃗⃗ ⃗ 
Ejemplo: 
 Tiro Vertical 
Se denomina así al movimiento que describe un objeto que se lanza verticalmente hacia 
arriba. Para que un objeto suba es necesario imprimirle una velocidad, denominada 
velocidad inicial, la misma va disminuyendo hasta llegar a cero o nula, que es cuando el 
cuerpo alcanza lo que se denomina altura máxima. 
Se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente desacelerado, ya que su dirección es 
contraria a la dirección de la fuerza de gravedad. 
Formulas 
Teniendo en cuenta que su velocidad es cero al alcanzar la 
altura máxima y tomando a “g” como negativa porque es un 
movimiento desacelerado o retardado. Las formulas son… 
 −𝐠⃗⃗⃗⃗ ⃗ =
𝐯𝐟−𝐯𝐢
𝐭𝐟−𝐭𝐢
 Aceleración 
𝐯𝐢⃗⃗ = �⃗� . 𝐭𝐡−𝐦𝐚𝐱 Velocidad inicial 
𝐡 = 𝐯𝐢⃗⃗ . 𝐭 −
𝟏
𝟐
�⃗� 𝐭𝟐 Altura (posición). 
𝐡𝐦𝐚𝐱 =
𝐯𝐢
𝟐
𝟐𝐠
 Altura máxima. 
𝐯𝐢⃗⃗ = √𝟐. 𝐠. 𝐡𝐦𝐚𝐱 
 
Ejemplo: ¿Qué altura alcanza una piedra lanzada 
verticalmente hacia arriba con una velocidad de 100km/hs?