Caída Vertical

Universidad Nacional Autónoma de México



Colegio de Ciencias y Humanidades

Plantel Sur



“Caída vertical”





Laboratorio K-29

Fecha de entrega: Martes 23 de octubre de 2012




Caída vertical

La caída vertical corresponde a un movimiento uniformemente acelerado, por la llamada fuerza gravitacional [pic].

El filósofo griego Aristóteles afirmó en sus escritos quelos cuerpos caen a una velocidad proporcional a su peso. Pero más tarde, el ingenioso Galileo Galiei lo desmintió. Galilei experimentó con el plano inclinado y estableció que la caída de los cuerpos tiene una altura. En 1638 dio su concepción de la caída de los cuerpos, la cual definió como: ‘En el vacío, todos los cuerpos caen con la misma aceleración constante’ (Ley de caída libre). Así locorroboró el científico Beeckman (1619) que estableció que todos los cuerpos caen con aceleración o un cambio de velocidad. Lamentablemente ninguno de los dos pudieron comprobarlo, hasta que en 1645, Von Gericke inventó la bomba manual de vacío, la precursora de que el científico inglés Robert Hooke, que hizo una bomba de vacío mejor que la de Gericke e hizo el famoso experimento de arrojar una plumay una moneda en el vacío. Tal como lo había dicho Galileo, cayeron al mismo tiempo. Más tarde el señor David R. Scott, a bordo de la nave Apolo XV hizo el mismo experimento en 1971, en la luna, pero esta vez utilizando una pluma de halcón y un martillo de arqueólogo.

Esto nos lleva a preguntarnos, ¿Cómo? Es cierto que es un enigma, pues hasta éstos días la mayoría de nosotros continuamosteniendo un pensamiento aristotélico, es decir, que dependiendo del peso del cuerpo será su caída libre. Pero, erróneamente le llamamos caída libre ya que éste término sólo es exacto cuando nos referimos a una caída en el vacío. Si no es el vacío, el término correcto sería caída vertical.

Al contrario de lo que pensamos, no es el peso del cuerpo el que influye en la caída de éste, la gravedad actúade igual forma en todos los cuerpos sin importar su peso. Sin embargo, cuando la caída no es libre, actúa sobre ésta la fuerza de fricción. En la actuación de la fuerza de fricción tienen que ver otros factores como la forma, masa, densidad etc. del cuerpo en cuestión.

Ésta fuerza de fricción es principalmente debido al aire, considerado como un fluido.

En una caída vertical, cualquier objetollega a una velocidad terminal, la cual es la velocidad máxima que alcanza un cuerpo moviéndose en un fluido bajo la acción de una fuerza constante. Por ejemplo la de una gota de lluvia es de 7 m/s.

Asimismo, podemos decir que una caída vertical tiene dos etapas, una que podemos decir que concierne a Galileo y otra que es más de acuerdo a las teorías aristotélicas, observando este esquema:1. Galileo

Gravedad





Fricción En la primera etapa de la caída, la suma de fuerzas no es cero, es un movimiento acelerado. Corresponde a la 2da ley de Newton.

2. Aristóteles






En la segunda etapa de la caída, la suma de fuerzas es cero por lo que el cuerpo llega a un movimiento rectilíneo uniforme, osea que alcanzó su máxima velocidad, o velocidad terminal.Ésta etapa corresponde a la 1ª ley de Newton.

Concluimos que la caída vertical es un movimiento acelerado, que es llamado erróneamente caída libre, ya que solamente en el vacío es completamente libre, obedeciendo a la ley de Galileo que dice que todos los cuerpos caen con la misma aceleración constante, que es la fuerza de gravitación universal (g=9.81) aunque tengamos resultados diferentescuando hacemos este experimento sin vacío, ya que el aire imprime una fuerza de fricción en la caída de los cuerpos. Asimismo, la caída tiene dos etapas, una en la que es un movimiento uniformemente acelerado hasta que llega a su velocidad terminal, donde su velocidad es constante.

Resumen

Utilizamos un ticómetro y una tira de papel de caja atado a una pila de 120 g para hacer en el papel una...