Como Caen Los Cuerpos

¿Como caen los cuerpos?
¿Como caen los cuerpos?
2012
Daniel E Gil
FISICA
01/01/2012
2012
Daniel E Gil
FISICA
01/01/2012

Introducción:

Que todos los cuerpos caigan libremente a la misma velocidad y, por tanto, lleguen al suelo en el mismo instante es el descubrimiento primero y más sorprendente de la nueva física.
Sea cual sea la forma (en ausencia de aire y rozamiento), el peso,la constitución, el tamaño…siempre llegarán al suelo a la vez si se les deja caer desde la misma altura.

Es un descubrimiento comprobado absolutamente por la experiencia, fruto de la observación. No se deduce de ninguna ley física anterior. No es la aplicación de ninguna teoría. Y, sin embargo, Galileo llego a él por una necesidad matemática, sin necesidad de ningún experimento previo. Losexperimentos los realizó después, en el plano inclinado, para comprobar su deducción matemática. Y le daban la razón.

DESARROLLO

Se sabía qué era el movimiento uniforme: aquél que no cambia de velocidad (ni de dirección). Se sabía que el movimiento uniforme era un estado tan equilibrado como el reposo. El movimiento uniforme no es un tránsito entre dos estados de reposo. El cuerpo, una vez puestoen marcha, con un movimiento uniforme (sin aceleración), debe seguir indefinidamente con ese movimiento. Es eterno.

Se sabía que los cuerpos no caen con movimiento uniforme, sino acelerado (la caída era considerada movimiento natural). Que esa aceleración era proporcional al tiempo (Leonardo de Vinci), o a la distancia recorrida (error en el que cayó Galileo pero que corrigió después.Descartes perseveró en este error, por eso nunca pudo encontrar la fórmula matemática, ni comprender realmente la ley de caída de los graves) Incluso se sabía que “los espacios atravesados por el movimiento natural están en proporción doble del tiempo y que, por consiguiente, los espacios atravesados en tiempos iguales son como los números impares ab unitate” (Carta a Paolo Sarpi, 16 de octubre de 1604).Para entendernos: si en el primer instante se recorre un metro (ab unitate), en el segundo se recorrerán tres metros, en el tercero, cinco metros, en el cuarto siete, etc. Es decir siguiendo los números impares. Naturalmente el espacio total recorrido (desde el inicio) es la suma de los metros que recorre en todos los instantes, lo que es proporcional al cuadrado del tiempo.

Galileo no teníasuficiente. Buscaba un principio fundamental que le permitiera deducir todas las características del movimiento de caída y su traducción al lenguaje matemático. Primero la teoría y luego la observación, la experimentación, que se ajusta a esa teoría. Unos años más tarde, cuenta que ha encontrado ese principio: “Luego, puesto que veo que la piedra que desciende de lo alto, a partir del reposo,adquiere constantemente nuevos incrementos de velocidad, ¿por qué no he de creer que esas adiciones se verifican de la manera más sencilla y obvia de todas?...Que si lo examinamos atentamente no encontraremos ningún incremento más sencillo que el que se sobreañade siempre de la misma manera…entendiendo que el movimiento uniformemente y, por consiguiente, continuamente acelerado es aquél en el que, entiempos iguales, se sobreañaden incrementos iguales de velocidad” (Discorsi e dimostrazioni intorno a due nuove scienze). Desde entonces sabemos que todos los cuerpos, grandes o pequeños, caen a la misma velocidad, velocidad que se incrementa 9,8 metros por segundo, cada segundo.

¿De dónde saca Galileo que sea una proporción sencilla, la más sencilla? De la naturaleza: “Fuimos guiados, comollevados de la mano, por la comprensión del carácter y de los hábitos de la naturaleza en todas sus demás obras, en las que acostumbra emplear los medios más al alcance, los más sencillos y fáciles.
Creo que nadie pensará que la natación o el vuelo pueda realizarse de manera más sencilla y fácil que aquella en que lo hacen, por su constitución natural, peces y pájaros”.
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La naturaleza escrita...