¿Cómo deduzco las formulas de caida libre y tiro vertical con calculo integral?
¿Cómo deduzco las formulas de caida libre y tiro vertical con calculo integral?
¿Cómo deduzco las formulas de caida libre y tiro vertical con calculo integral?
Pregunta de Física · 1 respuesta · 10 votos · mejor respuesta de Santuguerra
En resumen
Veamos el movimiento en general.
Veamos el movimiento en general.
La aceleración media se define como el cambio de velocidad por unidad de tiempo :
am = Δv / Δt
La aceleración instantánea es el límite de la aceleración media cuando Δt tiende a cero
Esta definición coincide con la derivada de la velocidad respecto del tiempo.
A = dv / dt
El movimiento rectilíneo es uniformemente variado si la aceleración es constante.
Luego dv = a dt (la expresión diferencial)
Sea v = vo cuando t = 0 y sea v para un instante cualquiera.
Integramos dv entre vo y y v ; integramos a dt entre 0 y t
Resulta : v - vo = a (t - 0) (recordemos que a es constante)
Por lo tanto v = vo + a t (expresión de la velocidad en función del tiempo)
La velocidad es la derivada de la posición :
v = dx / dt ; o bien dx = v dt = (vo + a t) dt
Integramos dx entre xo y x, dt entre 0 y t ; resulta :
x - xo = vo t + 1 / 2 a t² ;
O bien x = xo + vo t + 1 / 2 a t²
Es la expresión general de un movimiento rectilíneo uniformemente variado.
El tiro vertical es un caso particular :
Llamemos y a las alturas, origen de coordenadas abajo, positivo hacia arriba.
Resultan yo = 0 ; a = - g = - 9, 80 m / s²
Por lo tanto y = vo t - 1 / 2 g t² es la ecuación del tiro vertical.
La caída libre es otro caso particular.
Origen en el punto desde donde cae, positivo hacia abajo.
En general comienza a caer por lo que vo = 0
Luego y = 1 / 2 g t² ; v = g t
Saludos Herminio.
Veamos el movimiento en general.