Caída Libre

1. Definición

La caída libre es el movimiento de un cuerpo que se deja caer desde una cierta altura y se mueve únicamente bajo la acción de su peso (gravedad terrestre), despreciando la resistencia del aire.

2. Características Fundamentales

• Es un MRUV (Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado) en dirección vertical.
• La aceleración es constante e igual a la gravedad: $g \approx 9{,}8 \, m/s^2$, dirigida hacia abajo.
• La velocidad inicial es cero si el cuerpo se suelta: $v_0 = 0$.
• Todos los cuerpos caen con la misma aceleración, independientemente de su masa.

3. Sistema de Referencia y Signos

• Se usa un eje vertical $y$.
• Convención habitual: origen en el punto de partida o en el suelo, dirección positiva hacia arriba, por lo que $a = -g$.
• Elegir bien la convención de signos es crucial para no cometer errores.

4. Ecuaciones de la Caída Libre

Eje positivo hacia abajo (origen en el punto de partida, $v_0 = 0$):

$$v = g \cdot t$$ $$h = \frac{1}{2} g \cdot t^2$$ $$v^2 = 2g \cdot h$$

Eje positivo hacia arriba:

$$v = -g \cdot t$$ $$y = y_0 - \frac{1}{2} g \cdot t^2$$ $$v^2 = -2g \cdot (y - y_0)$$

5. Tabla Resumen de Fórmulas (eje + hacia abajo, $v_0 = 0$)

6. Propiedades Clave para Problemas

• La velocidad aumenta linealmente: cada segundo la rapidez aumenta en $9{,}8 \, m/s$.
• La distancia recorrida es cuadrática: en $1\,s$ cae $4{,}9\,m$; en $2\,s$ cae (no distancias iguales en tiempos iguales).

$$y = y_0 + v_0 t - \frac{1}{2} g t^2$$

7. Idea Central

La caída libre es el MRUV más simple: $v_0 = 0$ y aceleración constante $a = g$ dirigida hacia abajo.