Ejemplo 1
Una pelota se suelta y cae libremente. Tomando la aceleración de la gravedad como g = 9,8 m/s², ¿cuál es la velocidad de la pelota 3 segundos después, en m/s? (ignora la resistencia del aire)
1En caída libre, la velocidad v = g × t.
2v = 9,8 m/s² × 3 s = 29,4 m/s.
▸ 29,4 m/s (9,8 × 3)
La velocidad de caída libre es proporcional al tiempo y aumenta 9,8 m/s cada segundo.
Ejemplo 2
Al soltar la misma pelota, ¿qué distancia cae en 2 segundos, en metros? (g = 9,8 m/s², ignora la resistencia del aire)
1La distancia de caída libre es h = ½ × g × t².
2h = ½ × 9,8 × 2² = ½ × 9,8 × 4 = 19,6 m.
▸ 19,6 m (½ × 9,8 × 2² = 19,6)
La distancia de caída es proporcional al cuadrado del tiempo, así que crece más deprisa con el tiempo.
Evaluación de unidad
¿Cuál afirmación sobre la caída libre es correcta?
①Un objeto pesado siempre cae antes que uno ligero (ignorando la resistencia del aire)
②La gráfica velocidad-tiempo de la caída libre es una recta que pasa por el origen
③La caída libre es un movimiento uniforme a velocidad constante
④La aceleración de la gravedad g aumenta con la masa del objeto
⑤La distancia de caída es directamente proporcional al tiempo
▸ ② La gráfica velocidad-tiempo de la caída libre es una recta que pasa por el origen
1Ignorando la resistencia del aire, los objetos caen a la vez sin importar el peso (① falso), y la caída libre es un movimiento uniformemente acelerado con velocidad creciente (③ falso).
2La aceleración g es constante sin importar la masa (④ falso) y la distancia de caída es proporcional al cuadrado del tiempo (⑤ falso); la gráfica v-t es una recta que pasa por el origen con pendiente g (② correcto).