IMPORTANT: Si us voleu donar d'alta, escriviu-nos a wiki@matadejonc.cat

La Gravetat i la Caiguda lliure - Caiguda Lliure

De Matawiki
Dreceres ràpides: navegació, cerca

LA GRAVETAT I LA CAIGUDA LLIURE

Poma.jpg

La Gravetat · A la Terra · Caiguda lliure · Història · Curiositats
La llei · La constant · Fonts d'informació · Crèdits


Contingut

Què és?

La caiguda lliure dels cossos és per definició, el moviment d'un mòbil que es desplaça sobre una vertical amb una acceleració constant, on únicament actua sobre ell el seu propi pes. És per tant, un moviment rectilini uniformement variat. Aquest fenomen es produeix quan els cossos cauen en el buit o quan el fregament amb l'aire és pràcticament nul. Amb això, es confirma el raonament de Galileu Galilei i d'Aristòtil: en absència de resistència d'aire, tots els objectes cauen amb una mateixa acceleració uniforme.

En caiguda lliure, tots els cossos pròxims a la superfície de la Terra es mouen amb la mateixa acceleració constant, el valor de la qual és 9.81 m/s². Aquesta acceleració, denominada acceleració de la gravetat, es simbolitza per g. El seu valor varia lleugerament en els diferents punts de la superfície terrestre i disminueix amb l'altitud. Però, com que les diferències són molt petites, s'accepta l'anterior valor per a tots els punts situats al nivell del mar o a poca altitud. És important saber que el signe de l'acceleració de la gravetat ha de ser sempre el que correspongui al sentit cap avall. El valor 9.81 m/s²., és calculat a partir de la massa de la Terra, del radi de la Terra i d’una constant universal G, que val:

  • gravetatfs8.png

L’expressió de l‘acceleració de la gravetat g és:

  • ggggggggggggggmd6.png
  • MT = massa de la Terra
  • RT = radi de la Terra


Sabem que si deixem caure un martell i una fulla de paper des d'una mateixa altura, el martell arribarà a primer al terra. Si arruguem el paper donant-li forma de bola s'observa que ambdós objectes arribaran al terra gairebé al mateix temps. Per això ens pot semblar estrany que tots dos cossos, indiferentment de que siguin lleugers o pesants, caiguin amb una acceleració igual. Ens fa la impressió que els cossos més pesants cauen més ràpidament. Això es deu al fet de que el fregament amb l'aire afecta menys als cossos lleugers.

Aplicacions del concepte de la gravetat a la Terra

Resolució de problemes físics

En un problema físic del Moviment Rectilini Uniformement Accelerat (M.R.U.A) en que en el plantejament consta que el nostre mòbil és un objecte en situació de caiguda lliure. És a dir:

  • Que l'única força que actua sobre el mòbil és el seu propi pes.
  • Que el mòbil es troba pròxim a la superfície de la Terra.
    • Que el fregament de l'aire es considera nul.

La gravetat ens serveix per a saber l'acceleració constant que durà el mòbil, que sempre serà de 9.81 m./s.².Aquest valor rep precisament el nom d'acceleració de la gravetat, i es simbolitza per la lletra g.

L'acceleració de la gravetat serà positiva o negativa depenent del sistema de referència que elegim. Si triam que al augmentar l'alçària del mòbil, el valor de la posició augmenta positivament la gravetat serà negativa. -g

En canvi si triam que al augmentar l'alçària del mòbil el valor de la posició disminueix la gravetat serà positiva. +g

Sempre tenint en compte que suposam que estem en el buit ja que si no tindríem que tenir en compte el roçament amb l'aire.

Fòrmules

Les fórmules que s'utilitzen per la resolució de problemes són els següents:

jijijijixo1.png



La primera podria ser directament: s981jj8.jpg

Ens indica la posició final (S) en que es troba un objecte a partir de les dades següents: la posició inicial (S0)la velocitat inicial (V0), la diferència de temps (Δt) i la meitat de l'acceleració, que en el cas de la caiguda lliure es la gravetat (g). A partir d'aquesta formula podem treure les següents:

  • deltascu6.jpg


La segona podria ser directament: v981gq2.jpg

Ens indica la velocitat (V) en que es mou un objecte a partir de les dades següents: la velocitat inicial (V0), l'acceleració, que en el cas de la caiguda lliure es la gravetat (g) i la diferència de temps (Δt).

Eines de l'usuari
Espais de noms
Variants
Accions
Navegació
Escola
Imprimeix/exporta
Eines