En física, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la
acción exclusiva de un campo gravitatorio. Esta definición formal excluye a todas las caídas reales
influenciadas en mayor o menor medida por la resistencia aerodinámica del aire.
Así como a cualquier otra que tenga lugar en el seno de un fluido; sin embargo, es
frecuente también referirse coloquialmente a éstas como caídas libres, aunque
los efectos de la viscosidad del medio no sean por lo general
despreciables.
De acuerdo a la segunda ley de Newton, la fuerza {F} que actúa sobre un cuerpo es igual al producto de
su masa por la aceleración que adquiere. En caída libre
sólo intervienen el peso {P} (vertical, hacia abajo) y el
rozamiento aerodinámico {\displaystyle \mathbf {f} (v)} en la misma dirección, y sentido opuesto a la
velocidad. Dentro de un campo gravitatorio aproximadamente constante, la
ecuación del movimiento de caída libre es
{F} =\ {P} +\ {f} =-mg {j}-f{\frac {\ {v}{v}}=m{\frac
{d} {v} }{dt}}}
La aceleración de la gravedad {\displaystyle
g\,} lleva signo negativo porque se toma el eje vertical como positivo hacia arriba.
Caídas Tiro Vertical
Nota:
Movimiento uniformemente variado, donde la aceleración es la de
la gravedad y la dirección del movimiento puede ser ascendente o descendente,
sin influencia de la fricción con el aire.
a = g
v0 ≠
0
Este movimiento siempre tiene
velocidad inicial distinta de cero, sea lanzado hacia arriba o hacia abajo.
Las ecuaciones para éste movimiento
son:
1)
yf = y0 +
v0.t + ½.g.t²
Ecuación de posición
2)
vf = v0 +
g.t
Ecuación de velocidades
3)
vf² = v0² +
2.g.Δy