caida libre

Correo del Maestro Núm. 142, marzo 2008

Experimentos sobre la caída de los cuerpos
Héctor Domínguez
Julieta Fierro

La caída de los cuerpos

Desde que somos niños nos asombramos de que los cuerpos caigan hacia el piso. Experimentamos
una y otra vez soltando sonajas, comida, pelotas y muchos objetos más, maravillados por esta
peculiar característica: la atracción de nuestro planetaTierra hacia todos los objetos terrestres. La
fuerza de gravedad siempre ha seducido a los científicos. Todavía no se explican la razón por la cual
existe, lo que sí pueden hacer es analizar sus propiedades.
Experimento 1. La caída de un cuerpo plano y ligero

Un cuerpo se mueve en caída libre
cuando cae sólo por efecto de la fuerza de
la gravedad, libre de cualquier otra fuerza
queintervenga en el proceso. En nuestro
mundo, el movimiento de los cuerpos que
caen no corresponde a la caída libre, ya
que el aire en el que estamos inmersos
actúa oponiéndose al movimiento.
La experiencia dentro de nuestra vida

Figura 1. La hoja cae después que la pelota
cotidiana nos muestra que un objeto
por la fricción del aire.

extendido, como una pluma de ave, cae
de manera más lentaque una pelota de esponja a pesar de soltarlas desde la misma
altura y al mismo tiempo. Es sencillo realizar un experimento similar al anterior y
sugerimos que el docente lo haga. Si no se consigue una pluma, una hoja de papel puede
ser un buen sustituto. Al soltar la hoja, con su cara paralela al piso, al mismo tiempo que
la pelota, se verificará que la pelota llegará primero al piso (verfig. 1).
A pesar del resultado anterior, Galileo propuso que en condiciones ideales, si se
pudiera eliminar el aire y, por lo tanto, la fricción de éste, todos los objetos caerían de
manera simultánea, independientemente de su forma, tamaño o de lo que estén hechos
(su composición química). Lo que hace que la pluma y la hoja de papel con su cara
paralela al piso caigan más despacio es lafricción con el aire; ésta, de alguna forma,
sostiene a la hoja de papel y a la pluma; en otras palabras, las sustenta. Hay que
destacar que esta sustentación depende del tamaño de la superficie del objeto que
interacciona con el aire, que llamaremos área de sustentación.

Experimento 2. La sustentación

Para

comprender

la

sustentación,

el

profesor

requerirá una hoja de papel yun sitio amplio.
Si suelta la hoja de papel, ésta caerá de diferentes
maneras dependiendo del área de sustentación, que
a su vez depende de la inclinación de la hoja con
respecto al suelo. Notará que si la suelta con su cara
perpendicular al piso, en cuyo caso el área de
sustentación es muy reducida, caerá más rápido que
cuando su cara sea paralela al piso, cuando el área
Figura 2. Elárea de sustentación de la hoja
depende de su inclinación.

de sustentación es mayor (ver fig. 2).
Ahora sostenga la hoja entre las palmas de las
manos con los brazos extendidos hacia adelante. Las

manos deberán estar ligeramente inclinadas hacia la derecha (ver fig. 3). Gire de izquierda a derecha
y retire la mano de abajo (la derecha). La hoja de papel no se caerá gracias a lasustentación del aire.
Una hoja de papel en movimiento con una cierta inclinación está sujeta a la sustentación (ver fig. 4).

Figura 3. Tomamos la hoja con ambas manos y
los brazos estirados.

Figura 4. La hoja no se cae si giramos con
ella.

A continuación deberá construir un avión de papel.
Necesita una hoja de papel tamaño carta. Dóblela a la
mitad por la parte más larga. Después doble dosesquinas (que serán la punta del avión) hacia la línea
central; enseguida, doble a la mitad cada lado de la
hoja hasta hacerlas coincidir con el borde. Ya tiene un
avión con su punta y sus alas.
Lance su avión hacia adelante con la punta
ligeramente inclinada hacia el suelo. El avión planeará
por la sustentación con el aire. El aire se vuelve como
Figura 5. El avión planea debido a la...