En nuestra vida cotidiana estamos acostumbrados a ver objetos que se mueven en línea recta en dirección vertical. Por ejemplo cuando unas llaves se nos caen de la mano o cuando un niño lanza una pelota hacia arriba. En estos casos los móviles están sujetos a la fuerza de atracción de la Tierra y a la fuerza de rozamiento con el aire. Si despreciamos esa fuerza de rozamiento, el movimiento que describen estos cuerpos es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado cuya aceleración vale 9,8 m/s² (aproximadamente 10 m/s²). Esa aceleración se conoce con el nombre de aceleración de la gravedad y el movimiento recibe el nombre de caída libre.

Bien pues en este apartado vamos a estudiar este tipo de movimientos con detalle y vamos a ver cómo haciendo uso de las ecuaciones del MRUA podemos hacer predicciones y determinar velocidades, posiciones, etc.

En el siguiente simulador tenemos una bola que describe una caída libre. Si pulsas sobre "soltar" puedes observar el movimiento. Los vectores velocidad y aceleración están dibujados sobre la bola. Para facilitar la toma de mediciones la posición de la bola queda reflejada por unas fotografías que se toman a intervalos regulares de tiempo que podemos variar. Cuantas más imágenes tomemos (moviendo el cursor de cronofotografía) más pequeños serán esos intervalos de tiempo y más finamente podré estudiar el movimiento.

Vamos a dejar el cursor de cronofotografía en 2 imágenes por segundo y vamos a pulsar sobre "soltar". Observa cómo se mueve la bola y cómo varían la velocidad y la aceleración.

Como has podido comprobar, y de acuerdo con tu experiencia, se trata de un movimiento cuya velocidad varía con el tiempo y cuya trayectoria es una recta. Nuestra cámara hace fotos a intervalos regulares de tiempo y sin embargo las distancias que separa las marcas de la bola son cada vez mayores. ¿Se tratará efectivamente de un MRUA? Vamos a comprobarlo.

Para ello vamos a tomar nota de la posición de la bola cada segundo. Para ello debemos ir moviendo el medidor hasta la posición en que queda registrada la fotografía de la bola.

Podemos calcular la velocidad media de cada intervalo aplicando la fórmula que ya conocemos:

Si la aplicamos tenemos los siguientes resultados:

Observamos que la velocidad varía con el tiempo. ¿Qué significa ese signo negativo? Pues que nuestra bola se desplaza hacia abajo. Cada vez la rapidez de la bola es mayor (el valor de la velocidad sin tener en cuenta el signo).

Por lo tanto la velocidad media va cambiando con el tiempo así:

Si representamos gráficamente estos valores de la velocidad media frente al tiempo podremos observar si efectivamente varía de forma regular, a un mismo ritmo siempre, o no y podremos determinar si efectivamente se trata de un MRUA.

Efectivamente obtenemos prácticamente una línea recta. Acabamos de comprobar que estamos ante un MRUA. Ahora vamos a estimar la aceleración de nuestra bola. Para eso aplicamos la fórmula de la aceleración:

Los resultados obtenidos son:

y por lo tanto la aceleración toma valores entre 9,2 y 11,2 m/s².

Esperábamos un resultado de 9,8 m/s² que no hemos obtenido realmente. Esto es lógico puesto que cuando medimos siempre obtenemos errores. 

Veamos ahora cómo varían tanto la posición de un cuerpo que cae sujeto al efecto de la gravedad, como su velocidad y aceleración. Para eso nos vamos ayudar de este otro simulador.

En este simulador puedes variar el punto desde el que se suelta una bola que describe una caída libre. Con la posición inicial en 200 m, suelta la bola y observa las gráficas posición-tiempo, velocidad-tiempo y aceleración tiempo.

Como puedes observar la posición (y) vale 200 metros cuando el tiempo es cero y empieza a decrecer a medida que pasa el tiempo. La forma de la curva es una parábola como ya sabemos. Pasado un tiempo, la gráfica corta al eje horizontal. En ese momento la altura "y" se hace cero. 

En la gráfica velocidad-tiempo sin embargo vemos una línea recta. Esto significa que la velocidad cambia siempre a un mismo ritmo como le corresponde a un MRUA. La velocidad en el instante inicial es nula y como la bola comienza a bajar y siempre va en ese sentido, la recta se mantiene siempre por debajo de cero. La velocidad en este tipo de movimientos, tal y como hemos elegido el sistema de referencia, son siempre negativas. A medida que pasa el tiempo la velocidad se va haciendo cada vez más negativa, aumentando su magnitud. Esto es coherente con nuestra observación puesto que sabemos que la bola va cada vez más aprisa.

Por último en la gráfica aceleración-tiempo tenemos una recta horizontal a la altura de -10m/s². Esto vuelve a decirnos que la aceleración es constante como le corresponde a un MRUA y negativa puesto que apunta hacia el suelo.