Alguna vez te has preguntado ¿Qué cae más rápido una pelota de beisbol o una hoja de papel?
Durante este documento podrás conocer un poco sobre las teorías propuestas por científicos muy famosos de nuestra historia sobre la caída libre de los cuerpos elaborados con la finalidad de explicar el porqué de las cosas.
Asimismo, conocerás como elaborar un experimento muy sencillo sobre este fenómeno, también podrás saber en sí qué es la caída libre de los cuerpos, las distintas formas de pensar de los grandes científicos y muchas cosas más.
Finalmente, con toda la información que obtendrás en este documento conocerás la posible respuesta a esa pregunta de algo tan cotidiano o ¿Crees que eres lo suficientemente valiente para crear tu propia teoría y desafiar a la naturaleza?
Entonces adelante, Bienvenido.
¿Qué es la caída libre?
Se le llama caída libre al movimiento de un objeto o cuerpo en donde no existe resistencia de algún medio. Como sabrás en el movimiento de la caída libre de los cuerpos intervienen varios factores que son: la forma del cuerpo y el medio por el que se desplaza (En el aire, agua, etc.)
Una mejor forma de explicar la caída libre es que si se elimina el medio de resistencia, por ejemplo el aire, y se arroja una pelota y una pluma de un ave, ambos objetos caerán al mismo tiempo sin importar su peso, ya que no existe resistencia alguna sobre éstos.
Teoría de Aristóteles: Caída Libre
La teoría de Aristóteles se basaba en que todos los cuerpos pesados caían más rápido que los ligeros. Él mencionaba que existían dos tipos de movimientos: naturales, éste a su vez se dividía en dos movimientos que era el movimiento circular de los cosmos y el movimiento hacia la superficie o hacia la atmósfera; y violentos.
El movimiento natural de un cuerpo consistía en la naturaleza formada del mismo (agua, tierra, aire, fuego), éstos se debían mover a su lugar natural y dependiendo del elemento en mayor abundancia era el que determinaba la dirección y la rapidez de éste. Una piedra grande caía más rápido que una piedra pequeña, ya que tenía más tierra.
Los movimientos violentos para Aristóteles eran aquellos que se apartaban de su trayectoria natural. Un ejemplo, que una piedra se elevara hacia atmósfera, cuando su lugar natural es la superficie.
Aristóteles también en sus estudios realizados decía que la rapidez de la caída los cuerpos era directamente proporcional a su peso y que conforme se acercara a su lugar natural su velocidad aumenta.
La teoría propuesta por Aristóteles podía parecer lógica pues un cuerpo pesado cae más rápido que un ligero, ya que la gravedad lo atrae con mayor fuerza. Pero sus argumentos no eran suficientes para poder afirmarlo, sin embargo en su momento fue la mejor manera de explicar la caída libre.
El gran descubrimiento de Galileo Galilei
Uno de los grandes aportes que hay en la Física, es sin duda alguna el que realizó el científico Galileo Galilei que demostró que en todos los cuerpos la aceleración de la gravedad, es igual sin importar su peso, en otras palabras, todos los cuerpos caen al mismo tiempo sin importar su peso.
Esto lo pudo comprobar con su experimento realizado desde la Torre de Pisa. Galileo arrojó dos objetos de diferente peso y mostró que caían al mismo tiempo.
Actualmente, se cree por parte de historiadores que éste experimento de Galileo en la Torre de Pisa no lo pudo llevar a cabo, debido a la dificultad de medir el tiempo. Sin embargo, Galileo Galilei realizó otro experimento llamado Planos inclinados y en ambos experimentos pudo llegar a la misma conclusión. Él utilizó planos inclinados y dos esferas de distinto peso, estudió detalladamente el comportamiento de las esferas sobre los planos inclinados y notó que a pesar de que las esferas eran de distinto peso su comportamiento sobre ellos no difiere. El objetivo de haber utilizado los planos inclinados era que gracias a su superficie hace que los objetos se muevan más lento y que se pueda medir mejor el tiempo de caída. Galileo utilizó para éste experimento un reloj de agua, clepsidra.
En la teoría de Galilei él explica que si dos cuerpos de diferente peso caían desde el vacío en donde no hay aire, ambos caerían al mismo tiempo. No obstante, Galileo no contaba con un vacío pero pudo imaginar uno. Él dibujo un cuerpo pesado atado a un cuerpo ligero y dedujo que éste cuerpo compuesto caerían más rápido que el cuerpo pesado solo, y que el cuerpo ligero no podía retardar su caída sino que caía con más velocidad.
Sin duda alguna, las afirmaciones en la teoría de Galileo Galilei pudieron corregir la idea que se tenía durante mucho tiempo de la caída libre que descubrió Aristóteles.
En el estudio analítico de la caída libre la condición inicial es que desde cierta altura se deja caer un cuerpo, de tal manera que su velocidad inicial sea cero, y el tiempo inicial de la caída también es cero. Así las ecuaciones que modelan este movimiento son las mismas de las de movimiento uniformemente acelerado en aplicación de estas nuevas condiciones:
ha de considerarse que este tema, es continuación del tema tiro vertical, y puede hacerse la consideración que el tiempo que tarda en subir el objeto lanzado, es el mismo tiempo que tarda en bajar. De manera similar a la razón de como se pierde velocidad mientras asciende, es la misma razón de como gana la velocidad mientras desciende, las magnitudes y direcciones vectoriales son iguales solo que los sentidos son opuestos.
Ejemplo:
No hay comentarios:
Publicar un comentario