¿Qué es la caída libre?

La caída libre se refiere al movimiento de un objeto convencional con una velocidad inicial de cero sólo bajo la acción de la gravedad, lo que se llama caída libre. El movimiento de caída libre es un modelo físico en un estado ideal. Es la trayectoria inercial de cualquier objeto bajo la acción de la gravedad, al menos inicialmente, con la gravedad como única fuerza. Es un movimiento uniformemente acelerado con una velocidad inicial de 0.

Debido a la ingravidez provocada por la gravedad fuera de la atmósfera durante la caída libre, en ocasiones cualquier estado de ingravidez debido al movimiento inercial se denomina caída libre. Esto también puede aplicarse a la ingravidez que se produce porque el cuerpo se aleja del cuerpo gravitante. Aunque la definición de aplicaciones estrictamente técnicas no incluye objetos en movimiento sujetos a otras fuerzas de resistencia, como la resistencia del aire, en usos no técnicos, también se suele hacer referencia a los objetos en movimiento que atravesarían la atmósfera sin el despliegue de un paracaídas o dispositivo de elevación. como caída libre.

Características del movimiento de caída libre

(1) El objeto está estacionario cuando comienza a caer, es decir, la velocidad inicial V=0. Si la velocidad inicial de un objeto no es 0, aunque caiga verticalmente, no se puede considerar una caída libre.

(2) Durante el proceso de caída de un objeto, excepto por el efecto de la gravedad, ya no recibe ninguna otra fuerza externa (incluida la resistencia del aire) o la fuerza resultante de la fuerza externa es 0.

(3) En un estado de vacío, cuando cualquier objeto sufre un movimiento de caída libre a la misma altura, el tiempo de caída será el mismo. [3]

El movimiento de caída libre se origina por la gravedad. El movimiento de un objeto que comienza a caer desde el reposo relativo únicamente bajo la influencia de la gravedad se llama movimiento de caída libre (su velocidad inicial es Vo=0m/s). Por ejemplo, use Un fenómeno físico que ocurre cuando la mano sostiene un objeto y lo suelta suavemente en condiciones ideales sin aplicar ninguna fuerza externa.

Fórmula básica

(1) La ley del cambio de velocidad con el tiempo: v=gt, g es la aceleración de la gravedad, g≈9.8m/(s^2)

(2) La ley del desplazamiento cambia con el tiempo: h=(1/2)gt2.

(3) La ley del cambio de velocidad con el desplazamiento: 2gs=v2.

Energía potencial de gravedad

En el proceso de caída, el objeto tiene energía potencial gravitacional sin importar la altura a la que se encuentre y si tiene velocidad o no, y su valor también es Ep ? = mgh. Si el objeto no se ve afectado por otras fuerzas durante la caída y se puede ignorar la resistencia del aire, su energía total obedece a la ley de conservación de la energía mecánica, es decir, se conserva la suma de la energía potencial gravitacional y la energía cinética. A menudo utilizamos la ley de conservación de la energía mecánica para calcular la altura máxima que puede alcanzar un objeto y la velocidad máxima en el momento de caer al suelo.