Caida libre fisica definicion

Velocidad terminal humana

Los cuerpos que caen hacia la Tierra experimentan dos fuerzas, a saber, la fuerza gravitatoria descendente y la resistencia del aire ascendente (generalmente pequeña). Si no se tiene en cuenta la resistencia del aire hacia arriba, el cuerpo se mueve únicamente bajo la acción de la gravedad. Este movimiento en el que el cuerpo se desplaza únicamente bajo la acción de la gravedad se denomina caída libre. Un ejemplo de cuerpo en caída libre sin resistencia del aire es la revolución de la Luna alrededor de la Tierra, ya que el espacio exterior no tiene aire.

Consideremos dos puntos A y B, en la trayectoria de una pelota que cae desde lo alto de un edificio, como se muestra en la figura 3.1. A es el punto inicial del movimiento, y B se encuentra en algún punto de la trayectoria. La pelota se dejó caer en el punto A, lo que significa que tenía velocidad cero en ese punto. Y, en el punto B, se está moviendo, lo que significa que tiene cierta velocidad. Por lo tanto, ha habido un aumento de velocidad desde el punto inicial A y otro punto B en el movimiento de la pelota. Esto significa que la pelota se ha ido acelerando (aumentando su velocidad con el tiempo) a lo largo de su movimiento.

Calculadora de caída libre

En física newtoniana, la caída libre es cualquier movimiento de un cuerpo en el que la gravedad es la única fuerza que actúa sobre él. En el contexto de la relatividad general, donde la gravitación se reduce a una curvatura del espacio-tiempo, un cuerpo en caída libre no tiene ninguna fuerza que actúe sobre él.

Un objeto en el sentido técnico del término "caída libre" puede no estar necesariamente cayendo en el sentido habitual del término. Un objeto que se mueve hacia arriba normalmente no se considera que esté cayendo, pero si sólo está sujeto a la fuerza de la gravedad, se dice que está en caída libre. Así, la Luna está en caída libre alrededor de la Tierra, aunque su velocidad orbital la mantiene en una órbita muy alejada de la superficie terrestre.

En un campo gravitatorio aproximadamente uniforme, la gravedad actúa sobre cada parte de un cuerpo aproximadamente por igual. Cuando no existen otras fuerzas, como la fuerza normal ejercida entre un cuerpo (por ejemplo, un astronauta en órbita) y los objetos que lo rodean, se produce la sensación de ingravidez, una condición que también se da cuando el campo gravitatorio es débil (como cuando se está lejos de cualquier fuente de gravedad).

Velocidad terminal

No. La velocidad terminal es la velocidad máxima que puede alcanzar un objeto al caer a través de un fluido, como la atmósfera. La caída libre se produce cuando un objeto experimenta los efectos de la gravedad y ninguna otra fuerza.

Es posible caer más rápido que la velocidad terminal si hubiera una fuerza inicial que empujara el objeto hacia abajo. Sin embargo, la resistencia del aire empujará el objeto hasta que vuelva a la velocidad terminal.

Un coche que pesa \(1800\,\mathrm{kg}\) se deja caer desde un avión. Tiene un coeficiente de resistencia aerodinámica de \(0,9\) y un área de sección transversal de \(4\,\mathrm{m}^2\). Si la densidad del aire es \(1,2,\frac{\mathrm{kg}}{\mathrm{m}^3}), ¿cuál es la velocidad terminal del coche?

Aceleración gravitatoria

Sigue leyendo para conocer la definición de caída libre y descubrir los ejemplos más atrevidos, incluida la caída libre más alta de la historia (alerta de spoiler: ¡rompió la barrera del sonido! Si no sabes qué es eso, consulta la fórmula de la velocidad del sonido). También explicaremos qué es la aceleración en caída libre y por qué suponemos que es constante.

En caída libre, un objeto se mueve únicamente bajo la influencia de la fuerza gravitatoria. La única aceleración es la aceleración de la gravedad g. Ninguna otra fuerza, incluida la resistencia del aire, actúa sobre dicho objeto.

Curiosamente, un objeto en caída libre no tiene por qué estar cayendo (es decir, moviéndose hacia abajo). Por ejemplo, el movimiento de la Luna cumple todas las condiciones anteriores: no hay ninguna otra fuerza que actúe sobre ella aparte de la gravedad (es atraída hacia la Tierra), y no hay resistencia del aire, ya que no hay aire en el espacio.

Entonces, ¿por qué la Luna no choca contra la Tierra? Porque la velocidad de la Luna no se dirige hacia la Tierra, sino tangencialmente a su órbita. Como la Luna se mueve a lo largo de una órbita elíptica con la primera velocidad cósmica, su movimiento genera una fuerza centrífuga, igual y opuesta a la fuerza de la gravedad.