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Historia de caída libre

El filósofo griego Aristóteles (348-322 a C) afirmó en sus escritos que los cuerpos caen a una velocidad proporcional a su peso.

Aristóteles formuló su teoría de los objetos en caída libre, suponiendo que todos se componen de cuatro elementos: tierra, aire, fuego y agua. Los que están constituidos primordialmente por tierra y agua tratan de alcanzar su lugar natural de reposo: la Tierra; Los objetos que se componen de aire tratan de subir a su estado natural de reposo: el cielo.

Fue Galileo Galilei (1564-1642) Quien diseñó ingeniosos métodos para cronometrar con exactitud la forma en que caen objetos semejantes de distinto peso y pudo establecer que el peso de un objeto no influye en su aceleración, con la condición de que sean despreciables los efectos de la resistencia del aire.

Según se dice, desde la plataforma superior de la torre de Pisa, Galileo dejó caer simultáneamente dos esferas: una pesada de hierro, y otra más ligera, de madera. A pesar de la gran diferencia de peso, ambas esferas caían juntas y llegaban al suelo en el mismo instante. Las velocidades de ambas aumentaban conforme caían, pero siempre se mantenían iguales entre sí; es decir, en su caída se aceleraban de igual manera. Y ocurriría igual con cuerpos más ligeros (una hoja de árbol, por ejemplo), si en esos casos no interviniese la resistencia del aire.

Así, Galileo supuso que la gravedad actúa de igual forma sobre todos los cuerpos y enunció la Ley de Caída de los Cuerpos: “en el vacío, los cuerpos caen con la misma aceleración”. Debía comprobar esta suposición con medidas experimentales que dieran lugar a una ley precisa, a una fórmula.

Pero Galileo no podía medir con suficiente precisión el tiempo y el espacio recorrido por un cuerpo en caída libre, pues la caída se realiza demasiado rápidamente. Por esta razón, Galileo decidió «diluir la fuerza de gravedad» haciendo que una esfera rodase por un plano inclinado y repitió las mediciones en planos que cada vez tenían mayor pendiente, en unas situaciones que así eran cada vez más parecidas a la caída libre en vertical.

Galileo demostró que si la aceleración a lo largo del plano inclinado es constante, la aceleración debida a la gravedad debe ser constante y verificó su suposición de que las esferas al descender por planos inclinados se incrementaban uniformemente con el tiempo. Encontró que las esferas adquirían la misma cantidad de rapidez en cada intervalo sucesivo de tiempo; esto es, las esferas rodaban con aceleración uniforme o constante. La velocidad en cualquier tiempo es simplemente igual a la aceleración multiplicada por el tiempo. Galileo encontró mayores aceleraciones para planos inclinados más empinados. La esfera adquiere su máxima aceleración cuando el plano se levanta a la posición vertical; esto es, la aceleración de Caída libre.

El estudio del movimiento se remonta a épocas muy antiguas. Pero sin embargo no es sino hasta GALILEO GALILEI que fue una de las figuras más importantes de las ciencias y que desarrollo su teoría del movimiento. Gran parte de los resultados obtenidos por él fueron esenciales para otro brillante matemático y físico inglés: ISAAC NEWTON considerado como uno de los mayores talentos de su época.

   Cuenta la leyenda que GALILEO demostró que todos los cuerpos caen con la misma aceleración tirando objetos de diferentes pesos desde la TORRE DE PISA. Todos caían juntos y llegaban al suelo al mismo tiempo. 

UNA CUESTIÓN DE AIRE                                                                                 

 Según Galileo todos los cuerpos caían juntos y llegaban al suelo al mismo tiempo…. Pero……

 ¿Qué sucede si se deja caer al mismo tiempo  una piedra y una pluma?

Tu respuesta es evidente, la piedra llega al suelo mucho antes que la pluma. Esto se debe a la presencia del AIRE

Cuando hay aire  sobre el cuerpo interviene la fuerza de rozamiento que modifica la aceleración de la caída de forma diferente para cada objeto. Sin embargo en ausencia de aire todos los cuerpos caen con la misma velocidad.

La caída de los cuerpos en el vacio se denomina:

CAIDA LIBRE

La resistencia del aire se hace notable en ciertos  objetos como las plumas o las hojas de los árboles pero en otros es mucho menor, en muchos casos el aire se considera despreciable y se puede estudiar estas clases de movimiento como si fuera caída libre.

Observando el caso ideal (el vacío), lo que determina que un objeto caiga primero o no es precisamente el medio en el que se mueva, ya que como se veía en la simulación, al dejar la densidad del aire igual a cero, los dos cuerpos independientes de su masa, forma o dimensión, caen exactamente al mismo tiempo y con la misma velocidad, por lo tanto es el medio el que determinaría el movimiento de los cuerpos si se toman en cuenta las fuerzas de resistencia.

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