17 de noviembre de 2020
17.11.2020
La Opinión de Murcia
Entre partículas
Experimentos para niños

Caída de cuerpos, pequeños galileos

17.11.2020 | 04:00
Caída de cuerpos, pequeños galileos

¿SABÍAS QUE€?
Los cuerpos caen al suelo atraídos por la Tierra, mediante la fuerza de la gravedad. A esa fuerza la llamamos "peso". Pero€ ¿crees los cuerpos más pesados caen más rápido? Eso se pensaba en la Antigüedad, pero la respuesta es que no. Galileo Galilei demostró con sus experimentos que todos los cuerpos caen a la misma velocidad, independientemente de su tamaño. El experimento más famoso de Galileo es el de la torre inclinada de Pisa. Un discípulo suyo cuenta que Galileo soltó desde lo alto de la torre dos esferas de distinta masa y comprobó que ambas caen al mismo tiempo. O sea que, si un elefante y un ratón saltan desde un puente al río, los dos llegan juntos al agua.

EL MOVIMIENTO ACELERADO DE LA CAÍDA LIBRE
Mientras un cuerpo está cayendo su velocidad no permanece constante, sino que aumenta progresivamente a lo largo de la caída. Decimos que cae con aceleración. Esto lo descubrió también Galileo: la caída libre de los cuerpos es un movimiento "uniformemente acelerado". Justo al soltar el cuerpo éste tiene velocidad cero, pero después gana velocidad poco a poco. Cuanto más tiempo dura la caída, más velocidad alcanza.

Según las ecuaciones del movimiento acelerado, el tiempo que tarda un cuerpo en caer desde una cierta altura es
Tiempo = raíz cuadrada ( 2 x Altura / Gravedad )
La gravedad es precisamente la aceleración de caída. Su valor en la Tierra es 9.8 metros por segundo al cuadrado, pero podemos aproximarlo a 10. Eso significa que mientras caemos, en cada segundo aumentamos nuestra velocidad en otros 10 metros por segundo.

Por ejemplo, si saltamos desde un trampolín que está a 5 metros de altura tardaremos 1 segundo en llegar al agua, porque la raíz cuadrada de 2 x 5 / 10 vale 1. Si el trampolín está a 20 metros de altura tardaremos 2 segundos en caer, porque la raíz de 2 x 20 / 10 es 2. Fíjate que la altura ha sido cuatro veces mayor, pero el tiempo sólo ha sido el doble; porque el movimiento es acelerado.

Este resultado es el mismo para un cuerpo muy pesado o muy liviano. Tanto el elefante como el ratón tardarían 1 segundo en caer al agua si hubieran saltado de un puente a 5 metros.

Para ser exactos, estas conclusiones son ciertas cuando el rozamiento con el aire es pequeño. Por ejemplo, en el caso de la caída de una pluma el aire ejerce mucha resistencia y por ello cae más lenta que una piedra.

EL EXPERIMENTO DE GALILEO

Materiales
Cronómetro, cinta métrica, una mesa de al menos 1 metro de larga, canica (puedes usar una lata de atún), dos objetos de peso muy distinto (como una patata y un lápiz).

Caída libre
Sujeta en una mano una patata y en la otra un lápiz. Extiende los brazos con las manos a la misma altura. Di "uno, dos y tres" y abre las manos. Comprobarás que la patata y el lápiz llegan al suelo a la vez.

Caída por una mesa inclinada
Pon dos libros debajo de dos patas de la mesa, para que quede un poco inclinada. Pon una canica o una bola rígida (o una lata de atún, de canto) en la mitad de la mesa y suéltala para que baje rodando. Justo al soltar pulsa el cronómetro, y cuando llegue al otro extremo detén el cronómetro. Apunta el tiempo que ha tardado la canica en recorrer la mitad de la mesa. Repite el experimento poniendo la canica en el extremo más elevado de la mesa. Comprobarás que el tiempo empleado en recorrer toda la mesa no es el doble que el de antes, sino menor.

SABER MÁS
Durante la misión Apolo 15 en la Luna, el comandante Scott realizó el experimento de Galileo con un martillo y una pluma. Como en la Luna no hay atmósfera, no hay resistencia con el aire. En este video de la NASA puedes ver que los dos objetos caen al mismo tiempo:
https://moon.nasa.gov/resources/331/the-apollo-15-hammer-feather-drop/

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