MANIFESTACIONES GRAVITACIONALES DE LA MADRE TIERRA Y EL COSMOS

1. Aceleración de la gravedad.

Aceleracion de la gravedad

La fuerza de atracción gravitacional hace que un objeto en caída libre sobre un cuerpo celeste se mueva, prescindiendo de eventuales resistencias atmosféricas, de modo acelerado, o sea, con un aumento constante de su velocidad por unidad de tiempo, y que se dirija hacia el centro del cuerpo celeste.

En la superficie de la Tierra el valor de esta aceleración, que se indica con la letra g, sería igual en cualquier punto si nuestro globo fuese perfectamente esférico y si la fuerza centrífuga debida a la rotación terrestre, que tiene como efecto una disminución de la fuerza de atracción gravitacional, tuviera en cualquier parte el mismo valor. Al no verificarse estas dos condiciones, g varía ligeramente de un lugar a otro.

En el ecuador, la aceleración de la gravedad es de 9,7799 metros por segundo cada segundo, mientras que en los polos es superior a 9,83 metros por segundo cada segundo. El valor que suele aceptarse internacionalmente para la aceleración de la gravedad a la hora de hacer cálculos es de 9,80665 metros por segundo cada segundo.

Antiguamente se creia que los cuerpos más densos caían con mayor aceleración, pero Galileo y, después, Isaac Newton se encargaron de demostrar lo contrario. Un experimento realizado en una cámara de vacío demuestra que todos los cuerpos caen hacia la Tierra con la misma aceleración, independientemente de su masa.

Video explicativo de la acelaración de la gravedad

https://www.youtube.com/watch?time_continue=10&v=joqT1_aSHbI

2. Movimiento vertical en el campo gravitatorio de la Madre Tierra.

• Caída libre

Se dice que un cuerpo se encuentra en caída libre cuando se le deja caer al vacío, sin fricción de cualquier otro cuerpo y despreciando el roce con el aire; solo influye en él la aceleración de gravedad.

Al caer, los cuerpos cercanos a la superficie terrestre experimentan una aceleración, llamada aceleración de gravedad (g), debido a la fuerza de atracción gravitatoria. Para alturas no superiores a 10.000 metros el valor de la aceleración de gravedad en la Tierra se puede considerar como 9,8 m/s2 = 10 m/s2
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La caída libre es un MRUA donde la aceleración siempre es hacia abajo, al igual que el desplazamiento y la velocidad. Como la aceleración de gravedad (g) es considerada constante a bajas alturas y la velocidad inicial (vi) es cero en una caída libre, este movimiento solo depende del tiempo (t) de caída. Las ecuaciones que corresponden a este movimiento son:

Gráficamente se tiene que:

Movimiento vertical: caída libre. La aceleración en caída libre es de 9,8 m en cada segundo, acorde con la aceleración de gravedad.

Lanzamiento vertical hacia arriba

Cuando se realiza un lanzamiento hacia arriba con cierta velocidad inicial, el cuerpo irá disminuyendo su velocidad a 9,8 m/s en cada segundo, acorde con la aceleración de gravedad, hasta llegar a una altura máxima (hmax).

La altura máxima es el punto más alto que alcanza el cuerpo en su trayecto ascendente, donde la velocidad se hará 0, para luego volver a caer en una caída libre. Este tipo de movimiento es uniformemente retardado, pues la aceleración se opone al sentido del movimiento del cuerpo. Las ecuaciones que corresponden a este movimiento son:

3. Movimientos relativos y dependientes

 

4. Principio de independencia de los movimientos simultáneos.

El principio de la independencia física, o también conocido como principio de la independencia de los movimientos, establece que, cuando tenemos un sistema de movimiento compuesto, es decir formado por varios elementos cuyos movimientos se superponen uno al otro, cada uno de los elementos va a llevar su movimiento como si los otros elementos no existiesen, es decir, sus movimientos serán independientes.

Más información sobre independencia de los movimietos simultaneos

5. Movimiento semiparabolico

Movimiento Semiparabolico
Concepto
El movimiento de parábola o semiparabólico (lanzamiento horizontal) se puede considerar como la composición de un avance horizontal rectilíneo uniforme y la caída libre de un cuerpo en reposo.
El movimiento semiparabolico es el movimiento horizontal que realizan diferentes objetos, el ejemplo más claro de este movimiento es el lanzamiento de un proyectil, parte con una velocidad 0.

video explicativo sobre movimiento semiparabolico

6. Movimiento parabólico de proyectiles

Movimiento Parabólico o de Proyectiles

Conceptos básicos:

Es el movimiento de una partícula llamada proyectil, que describe como trayectoria una PARABOLA en el aire, cuando se la impulsa con una velocidad inicial a un ángulo de elevación.

Los tiros parabólicos son el caso más común de movimiento en dos dimensiones y combina dos tipos de movimiento en un solo:

El movimiento HORIZONTAL del tipo parabólico es rectilíneo uniforme continuo (MRU) ya que avanza espacios iguales en tiempos iguales.
El movimiento VERTICAL del tiro parabólico es uniforme acelerado (MUA) debido a la presencia de la aceleración gravitacional, formando una trayectoria de subida y otra de bajada.

NOTA: En el estudio de los tiros parabólicos se considera el lanzamiento del objeto sin la resistencia del aire (como si fuera en el vacío).Aunque este es un factor muy importante que afecta la trayectoria real de vuelo, se complicaría demasiado el análisis el análisis de su movimiento  para efectos prácticos (su estudio corresponde a la balística física).

Formación de la trayectoria parabólica:

Sin gravedad, el proyectil seguiría una trayectoria rectilínea. Sin embargo, a causa de la gravedad, cae por debajo de esta línea la misma distancia vertical que caería si se le soltara desde el reposo.

Efecto de la resistencia del aire en la trayectoria de un proyectil.

Elementos notables del tiro parabólico:

Partes

Vo = velocidad inicial del proyectil

θ  = ángulo de elevación

R = rango o alcance horizontal

H = altura máxima de elevación

tv = tiempo total de vuelo

tm = tiempo medio para llegar al punto más alto (vértice)

Características:

• La velocidad inicial (Vo) se la puede indicar en sus componentes vertical (Voy) horizontal (Vox).

7. *Análisis de la velocidad, alcance máximo y altura máxima.

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