Experimento de la caída libre de los cuerpos

Introducción

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 atmosfera; 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
atmosfera, 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.

Aristóteles y Galileo en distintas
épocas

El porqué de que las ideas de
Aristóteles y Galileo Galilei son diferentes, se debe a
que ambos pertenecieron a épocas muy distintas del
desarrollo del pensamiento humano.

En la época de Aristóteles
sus ideas aún no se necesitaban ser experimentadas
forzosamente para poder ser aceptadas, se basaban más en
la observación para poder ser aceptadas, sin embargo esto
era suficiente para poder explicar, en su época, muchos
fenómenos que ocurrían en la naturaleza.

En el periodo de Galileo Galilei la
experimentación, el registro y el uso de las
matemáticas eran y aun lo son muy importantes si se quiere
deducir alguna idea o teoría. Es por eso, que Galileo
tenía más argumentos que le permitieran afirmar lo
que él estaba diciendo y con ello corregir por completo la
idea de Aristóteles.

A partir de Galileo y de algunos otros
científicos surgieron las bases para establecer la ciencia
como la conocemos hoy en la actualidad.

Experimenta

A llegado el momento de ponerte a prueba,
ahora que ya conoces qué es la caída libre y las
grandes teorías de los científicos de nuestra
historia, experimentaremos un poco con la caída
libre.

Es un experimento muy sencillo que te
servirá para que compruebes tú mismo esté
fenómeno que ocurre todos los días a toda hora,
pero apuesto a que nunca te habías puesto a observarlo
detalladamente.

Materiales

2 botellas de plástico

Piedras, arena o cualquier otro material
que aumente el peso de la botella

Procedimiento

1.-Llena una de las botellas con el material que
conseguiste y la otra déjala vacía.

2.-Deja caer las dos botellas al mismo tiempo desde una
superficie considerablemente alta.

Procura que la superficie donde caerán las
botellas sea blanda para que no se rompan y las puedas utilizar
varias veces.

El experimento puede fallar si alguna de las botellas es
muy ligera, ya que esto hace que el aire disminuya su
velocidad.

Observaciones

Ambas botellas aterrizaron al mismo tiempo aunque
tuvieran distinto peso. Como vimos anteriormente, este es un
claro ejemplo de caída libre de los cuerpos y ocurre
porque el medio de resistencia (el aire) no interviene en su
movimiento.

Recuerda que si alguna botella es muy ligera, el
experimento fallará.

¿Qué cae más
rápido?

En una encuesta realizada se les pregunto a 10 personas
sobre ¿Qué cae más rápido una pelota
de beisbol o una hoja de papel? Y las estadísticas fueron
las siguientes.

El 90% dijeron que caía más rápido
la pelota de Beisbol, el 10% dijo que caían al mismo
tiempo y 0% dijo que caía más rápido la hoja
de papel. Si bien, sus respuestas parecen lógicas como
alguna vez lo dijo Aristóteles, pero como ya vimos ambas
cosas caen al mismo tiempo solo que el medio de resistencia, en
este caso el aire hace que se retarde la caída de la hoja
de papel.

Si los arrojáramos en el vacío donde no
hay aire, ambas cosas caerían al mismo tiempo, como lo
hizo el astronauta David R. Scott en la misión del Apolo
15 en la cual él arrojó un martillo y una pluma de
un ave, y estos cayeron al mismo tiempo, comprobando lo dicho por
Galileo Galilei.

Conclusión

Ahora que ya conoces parte de lo qué es la
caída libre de los cuerpos podrás responder a la
pregunta que mencionamos anteriormente y a muchas otras
más. Entonces cuando alguien te pregunte por la calle
tú sabrás responder –Ambas cosas cae al mismo
tiempo solo que el aire retarda la caída del cuerpo
ligero, pero si son lanzadas desde el vacío caen
igualmente sin importar su peso-

Y verás que todos quedarán asombrados con
tu gran respuesta basada en la Teoría de Galileo
Galilei.

Referencias
Bibliográficas

Consultado 21/11/2012
www.educared.org/global/el-mundo-de-las-ciencias

Consultado 21/11/2012 www.geociencias.unam.mx

Consultado 26/11/2012 Cetto, Ana María, El
movimiento: sus causas, México, Trillas, 1980

Autor:

Carlos Flores