CAÍDA LIBRE.

    En este momento estudiaremos el fenómeno de la Caída libre de los cuerpos, por mucho tiempo hemos estado tan influenciados por  nuestros sentidos que nos resulta difícil entender como objetos de diferentes masas, lanzados desde una misma altura y al mismo tiempo, pueden caer juntos, para despejar estas interrogantes realizaremos la siguiente lectura que nos ayudara a comprender con mayor claridad este fenómeno de la caída libre.

Cómo caen los cuerpos

    En el siglo IV a.C Aristóteles estableció que la rapidez con la que un cuerpo caía, dependía del peso del mismo, ya que según el filosofo, los cuerpos pesados caían con mas velocidad que los cuerpos livianos, idea que fue aceptada durante 2000 años como una verdad absoluta.

    Galileo Galilei (1564 - 1642) d.C encontraba grandes contradicciones con sus observaciones y, en 1589, realizo una serie de experiencias para refutar la teoría aristotélica de la caída de los cuerpos. Al no disponer de instrumentos precisos que pudieran medir pequeños intervalos de tiempo, realizo sus estudios utilizando planos inclinados de pequeña pendiente, por los cuales hacia rodar esferas de distinto peso. Para medir el tiempo de desplazamiento, contaba el numero de gotas de agua que caían de un barril.

    El revolucionario investigador comprobó que cuando las esferas eran lo suficientemente pesadas, todas tardaban exactamente el mismo tiempo en recorrer el plano, y que la velocidad de las mismas aumentaba de manera uniforme con el tiempo de caída. De esta forma afirmó: "Está claro que si una bola ligera tarda mas tiempo en recorrer el plano que otra más pesada es debido a la resistencia que presenta el aire a su avance. Por eso cuando las bolas rebasan un cierto peso la resistencia del aire es despreciable para ellas, y todas caen con idéntica rapidez" Según cuenta la leyenda, Galileo llevo sus alumnos de la Universidad de Pisa a la torre inclinada de esta ciudad y dejo caer desde el ultimo piso dos objetos de peso diferente, demostrando ante los estudiantes que la teoría de Aristóteles estaba equivocada.

Tomado de: Santillana. 2010.  Física 1. Editorial Santillana.

Factores que intervienen en la caída de los cuerpos.

    Hasta ahora hemos descrito el movimiento de los objetos en caída libre desde un punto de vista idealizado, es decir, hemos considerando que el objeto que cae se encuentra influenciado únicamente por la gravedad, también hemos obviado los efectos que pueden originarse durante el movimiento debido al rozamiento del cuerpo con las moléculas de aire. Sin embargo, en las experiencias reales relacionadas con este tipo de movimiento, estos factores se encuentran presentes en todo momento y añaden mayor grado de complejidad en la descripción de las mismas. En tal sentido expondremos algunos de los factores que pueden intervenir en el movimiento de caída de los objetos con sus respectivas consecuencias.

    En primer lugar consideraremos el rozamiento del objeto con el aire. En el caso más sencillo el roce solo afectara la velocidad del objeto y la caída puede dejar de ser acelerada. Pero, en general, su grado de influencia puede llegar a ser mayor, hasta el punto de afectar la trayectoria del objeto y hacerla prácticamente impredecible. Basta con dejar caer una hoja de papel desde cierta altura para darnos cuenta rápidamente de tales efectos, observemos que la trayectoria de la hoja es zigzagueante. Cuando un objeto se mueve en el seno de un medio viscoso como el aire lo hace desplazando capas de el medio que se encuentra adheridas entre si. Debido a este desplazamiento, se originan fuerzas de rozamiento y movimiento turbulentos del propio medio (aire), que a su vez, hacen que el movimiento del objeto dentro del mismo sea más complicado.   

   En segundo lugar, consideraremos la masa del cuerpo como otro factor que influye en este tipo de movimiento. Parece lógico suponer que cuanto mayor sea la masa del cuerpo, más rápida sera la caída. Esta hipótesis se sustenta en la evidencia experimental de que la tierra atrae con mayor fuerza a los objetos de mayor masa. Sin embargo, es un hecho comprobado que, en las proximidades de la superficie terrestre, todos los cuerpos caen con la misma aceleración, lo cual significa, que si se dejan caer dos cuerpos de distinta masa desde una misma altura, ambos tocaran el suelo en el mismo momento. A pesar de esta evidencia sigue planteado el siguiente problema: ¿cómo es posible que la tierra atraiga más a los objetos de mayor masa, y, sin embrago, todos los objetos, independientemente de su masa, caigan con la misma aceleración?.

    La respuesta a esa pregunta la encontraremos en las teorías científicas que se han desarrollado a través de la historia para tratar de darle explicación a este hecho y a muchos más, ya que los fenómenos relacionados con la gravedad forman parte integral de nuestras vidas. La gran mayoría de todas las actividades de movimiento realizadas por los seres vivos, incluyendo los humanos, están afectadas por la gravedad, y aunque hemos logrado desarrollar tecnologías que han desafiado la gravedad terrestre, con naves espaciales y satélites artificiales, en nuestro mundo cotidiano la gravedad sigue partiendo platos, rodando objetos por pendientes o impidiendo que los levantemos, es el fenómeno mas común y potente de nuestras vidas, por eso vale la pena estudiarlo.

Tomado de: Colección Bolivariana Tomo 1. 2014.  ENERGÍA PARA LA VIDA. Editorial PRIMAVERA.