Caida libre.

Plutarco, Platón y Aristóteles, enseñaron que la experimentación era propia solamente de esclavos, y que las leyes de la naturaleza podían ser deducidas meramente mediante el uso del agudo intelecto humano, y Aristóteles usó este agudo intelecto para deducir que los cuerpos más pesados caen hacia el suelo más rápidamente, que los hombres tienen más dientes que las mujeres, que la Tierra es elcentro del universo, que los cuerpos celestes nunca cambian, y mucha más de esa sabiduría, pues era un prolífico escritor. De hecho, Aristóteles fue batido en su propio terreno, por aguda deducción intelectual sin ayuda de observación experimental. Mucho antes de que Galileo Galilei arrojara las esferas de madera y de piedra desde la torre inclinada de Pisa hizo la interesante pregunta: "Si unapiedra de 10 unidades de peso cae diez veces más deprisa que una de una libra, ¿qué ocurrirá si ato ambas piedras? ¿Caerá el conjunto más deprisa que la piedra de 10 porque pesa 11, o más lentamente porque la piedra de 1 retardará la de 10?
Desde Galileo sabemos que en todas las hipótesis la velocidad de caída es la misma... aproximadamente, si prescindimos de la resistencia del aire. Pero si latomamos en consideración, la piedra de 10 kg cae más aprisa que una de 1 kg, pues dicha resistencia es comparativamente mayor en ésta.

Imagina que sueltas una bola de baloncesto desde la ventana de un segundo piso. ¿Qué pasa? Por supuesto, el balón cae al suelo. ¿La velocidad a la que cae el balón es constante o el balón acelera? Si acelera, ¿A qué velocidad acelera? ¿Todos los objetos caen a lamisma velocidad?

La aceleración por gravedad.
Un objeto esta en caída libre si este acelera por la fuerza de gravedad y ninguna otra fuerza actúa en el. En el ejemplo de la pelota de baloncesto, desde el momento que esta deja tu mano hasta el momento que toca el suelo está en caída libre. Una bola lanzada hacia el arriba esta también en caída libre desde que suelta tu mano. Aunque esto no lodescribas como “caída”, se sigue considerando en caída libre. Los pájaros, helicópteros y aviones no están en caída libre por que otras fuerzas diferentes que la gravedad actúan en ellos.

La aceleración por gravedad. Los objetos en caída libre en la tierra aceleran a una tasa de 9.8 m/s2, esta es la aceleración por gravedad. Debido a que la aceleración por gravedad se usa frecuentemente enfísica, esta se representa con la letra ‘g’. Cuando tú veas la letra ‘g’ en preguntas física tú podrás substituirla por el valor 9.8 m/s2.

Velocidad en caída libre.
Si tú conoces la aceleración de un objeto en caída libre, entonces tú puedes predecir su velocidad en cualquier momento después de que es liberado. La velocidad del objeto liberado aumentara 9.8 m/s cada segundo. Si el objeto empieza enreposo este se moverá a una velocidad de 9.8 m/s después del primer segundo, después del siguiente segundo la velocidad será 19.6 m/s, para el tercer segundo la velocidad será de 29.4 m/s y así sucesivamente. Para calcular la velocidad del objeto tienes que multiplicar el tiempo de caída por el valor de g. Debido a que g es un valor en m/s`, el tiempo debe de estar en segundos y el resultadoserá m/s.

Resistencia del aire.
Sabemos ahora que la aceleración de los objetos en caída libre es la misma, pero ¿Por qué una pluma cae más lento que un balón? La respuesta es porque los objetos en la tierra no está en caída libre estrictamente. No solo la fuerza de gravedad actúa en la caída de los objetos. Cuando algo cae por el aire, el aire ejerce una fuerza adicional. Esta fuerza se llamaResistencia del aire. La resistencia del aire actúa contra la dirección en que los objetos se mueven. Factores que afectan la resistencia del aire. El tamaño y la forma de los objetos afectan la fuerza de la resistencia del aire. Una pluma por ejemplo tiene su peso distribuido en una gran área comparativamente, así pues empuja mucho aire en su caída. La fuerza de la resistencia del aire es mayor...