Caida Libre de los Cuerpos ¿Por qué Caen los Cuerpos?

¿Qué cae más rápido una hoja de papel o una moneda?

¿Podrían caer al mismo tiempo?

Solución: Depende y SI.

Ahora surgen nuevas dudas.

¿De qué depende?

¿Cómo podríamos conseguir que cayeran a la vez?

Vamos a explicarlo y analizar el movimiento de caída libre de los cuerpos.

Hablemos primero de los fenómenos que ocurren en nuestro planeta la tierra.

Como sabemos la tierra está rodeada de un gas llamado atmósfera y que ese gas cuando rodea a la superficie terrestre le llamamos aire.

También tenemos que hablar de la ley de newton F= m x g, que dice que la fuerza de atracción de la tierra es mayor cuanto más masa tiene el cuerpo, pero el cuerpo además según va cayendo va aumentando su velocidad por la gravedad (g=aceleración).

Según la ley de newton dos cuerpos caerán sobre la tierra a la misma velocidad solo si tienen la misma masa.

¿Y que pasa con el aire?.

Pues el aire hace que los cuerpos se desaceleran (se frenen) por el rozamiento del cuerpo contra el aire según van cayendo, pero el rozamiento será mayor en cuerpos que tengan mayor superficie de contacto con el aire.

Es decir, los cuerpos de mayor superficie, rozan más y caerán más despacio, aunque tengan igual masa, pues el aire hace que los cuerpos se desaceleran (se frenen) por el rozamiento del cuerpo contra el aire según van cayendo.

Pero el rozamiento será mayor en cuerpos que tengan mayor superficie de contacto con el aire, es decir los cuerpos de mayos superficie, rozan más y caerán más despacio, aunque tengan igual masa.

Pues si que la hemos liado, ahora dos cuerpo de igual masa ya no caen sobre la tierra a la vez, si no que depende, el de mayor superficie (o volumen) caerá más despacio por que roza más con el aire.

Pues así es.

Conclusión a todo esto:

«Dos cuerpos caerán sobre la superficie de la tierra a la misma velocidad, solo si tienen la misma masa y el mismo volumen»

Ahora bien si la distancia de caída es muy pequeña, la aceleración de los cuerpos (g) es muy pequeña, y aunque tuvieran distinta masa podrían caer casi a la vez.

Esto lo podemos comprobar con la moneda y el papel.

Si soltamos a poca distancia la hoja de papel y la moneda, se verá que claramente, que cae mucho más rápido la moneda, pero si ahora cogemos la hoja de papel y hacemos una bolita (disminuyendo su superficie) podremos apreciar que caen los dos casi a la vez (y eso que es la misma masa de papel).

¿Por qué?

pues por que ahora al tener poca superficie de papel el aire frena mucho menos el papel.

Prueba casi conseguida. Pero vamos a complicarlo un poco más.

¿Podríamos hacer que la hoja abierta (plana) cayera a la vez que la moneda?

Pues siii.

¿Cómo?

Según lo anterior solo nos haría falta estar en un medio en el que no hubiera aire, es decir en el vació.

Lógicamente también haría falta que la influencia de la gravedad en uno y otro cuerpo fuera la misma, es decir que la caída fuera en corta distancia, para que no existiese casi aceleración (g).

Bueno pues vamos a la solución del problema. La hoja abierta (podría ser una pluma como en el video de más abajo) y la moneda caerán a la vez si las soltamos dentro de un bote donde se le ha hecho el vacío.

¿Fácil no?.

Otra solución sería si que no hubiese aire en la tierra, pero eso es más complicado.

Pero….

¿Y en la luna?.

Resulta que la luna no hay atmósfera (no hay aire). Dave Scott, uno de los astronautas del Apollo 15, realizo en la Luna un experimento consistente en dejar caer desde la misma altura un martillo y una pluma.

Como era de esperar (En la Luna no hay atmósfera) ambos llegaron simultáneamente al suelo.

No había atmósfera y aunque en la luna hay gravedad (menor que la de la tierra) la distancia era corta, y la gravedad no influía demasiado en la caída.

Puedes ver el experimento en el vídeo de abajo. Bueno pues a falta de una solución hemos dado 3.

DAVID SCOTT Y EL EXPERIMENTO DEL MARTILLO Y LA PLUMA