Caída Libre

Prelaboratorio

El movimiento en caída libre no solo se aplica a los objetos que ha sido liberado desde una posición de reposo. También es aplicable a los cuerpos que son lanzados hacia arriba o hacia abajo. Todo objeto, independientemente de su movimiento inicial estará en caída libre siempre que sobre él actúe únicamente la fuerza de gravedad producida por la Tierra.  

       De esta manera la Tierra ejerce una fuerza de atracción, dirigida hacia su centro, a todo cuerpo que se encuentra cerca de la superficie terrestre, imprimiéndole cierta aceleración denominada aceleración debida a la gravedad y denotada con la letra g. Se ha determinado experimentalmente que un cuerpo en caída libre, aumenta su velocidad en unos 9,8metros por segundo cada segundo, es decir que la aceleración producida por la Tierra es constante y tiene un valor aproximado de 9,8 m/s². ¿Te motivas a tu también demostrar experimentalmente dicho valor? 

Ahora ¿Cómo caen los cuerpos?

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

          Galileo Galilei (1564-1642) en 1589 realizó experiencias para refutar la teoría de Aristóteles sobre la caída de los cuerpos, para ello, al no disponer de precisos instrumentos para medir cortos intervalos de tiempo, dejaba rodar pequeñas esferas sobre planos con ligera pendiente y media la distancia que las mismas cubrían a intervalos sucesivos. El propósito de la pendiente era reducir la aceleración a fin de poder medir con exactitud el tiempo. Galileo 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 más tiempo en recorrer el plano que otra más pesada es debido a la resistencia que presenta el aire a su avanza; 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 historia, Galileo llevó a sus alumnos de la Universidad de Pisa a la torre inclinada de esta ciudad y dejó caer desde el último piso dos objetos de pesos diferentes demostrando ante los estudiantes que la teoría de Aristóteles estaba errada.