CAÍDA Y LA SUBIDA DE LOS CUERPOS

Galileo Galilei (1564-1642) era, además de astrónomo y matemático, un gran físico.

Comprobó que cuando los cuerpos caían al vacío lo hacían con un movimiento

uniformemente acelerado. ¿Qué quiere decir esto? Significa que su velocidad aumenta de

forma constante, es decir, cada segundo se produce un mismo aumento de velocidad.

Para demostrarlo se subió con sus alumnos a la Torre de Pisa y desde allí dejó caer

dos bolas de hierro de distinto tamaño, por tanto, una más pesada que la otra. Las dos

llegaban al suelo a la vez porque caían a la misma velocidad.

Esto es debido a que los objetos cuando caen adquieren una aceleración que es

igual a la gravedad, es decir, de 9,8 m/s2. Por tanto, por cada segundo la velocidad

aumenta 9,8 m/s.

CAÍDA LIBRE DE LOS CUERPOS:

Fue Galileo quien demostró, al dejar caer dos esferas de igual radio y distinta masa, que

todos los cuerpos caen con la misma velocidad independientemente de su peso. Ese

movimiento de los cuerpos se denomina caída libre.

En caída libre, todos los cuerpos adquieren la misma aceleración, que llamamos

aceleración de la gravedad. Se representa con la letra “g” y tiene un valor medio de g=9,8

M/S2

Las formulas de caída libre son: v= g · t e=g·t2/2

LA RESISTENCIA AL AIRE:

Galileo comprobó la oposición al aire. Esta oposición determina que objeto llegara antes

al suelo pero en el vació, todos los cuerpos caen a la misma velocidad.

GRAFICOS:

Para construir una grafica utilizaremos dos ejes de coordenadas. Un eje horizontal,

llamado eje de abscisas, corta el eje vertical o eje de ordenadas en un punto denominado

origen de coordenadas.

GRAFICA ESPACIO- TIEMPO: Recogemos en una tabal de valores las

magnitudes que queremos representar, se anotan los tiempos en el eje de

de abscisas y los espacios en el de ordenadas. Cada par de valores tiempo-

espacio nos da un punto, uniendo todos los puntos obtenemos la grafica

espacio tiempo. En estas graficas obtenemos una línea recta.

GRAFICA VELOCIDAD- TIEMPO: En el eje de ordenadas se marcan los

valores de las velocidades y en el eje de abscisas, los tiempos. Al tratarse de

un movimiento uniformemente acelerado, la velocidad aumenten de

manera uniforme con el tiempo, por lo que la grafica que se obtiene al

representar v-t es una línea recta.

LA GRAVEDAD-CONCEPTO

Pero ¿qué es la gravedad? La gravedad es la fuerza con que la Tierra atrae a los objetos. Si

no fuera por la gravedad nos caeríamos del planeta.

Como conclusión podemos decir: a mayor altura más velocidad, y peores daños

para el cuerpo que se cae; y desde una misma altura todos los objetos caen a la misma

velocidad.

EL VALOR DE GRAVEDAD

La contribución más específica de Newton a la descripción de las fuerzas de la naturaleza

fue la explicación de la fuerza de la gravedad. En la actualidad los científicos saben que

sólo hay otras tres fuerzas, además de la gravedad, que originan todas las propiedades y

actividades observadas en el Universo: el electromagnetismo, la llamada interacción

nuclear fuerte (que mantiene unidos los protones y neutrones en los núcleos atómicos) y

la interacción nuclear débil (o interacción débil) entre algunas de las partículas

elementales, que explica el fenómeno de la radiactividad.

La comprensión del concepto de fuerza se remonta a la ley de la gravitación universal,

que reconocía que todas las partículas materiales, y los cuerpos formados por estas

partículas, tienen una propiedad denominada masa gravitacional. Esta propiedad hace

que dos partículas cualesquiera ejerzan entre sí una fuerza atractiva (a lo largo de la línea

que las une) directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente

proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Esta fuerza gravitatoria rige el

movimiento de los planetas alrededor del Sol y de los objetos en el campo gravitatorio

terrestre; también es responsable del colapso gravitacional que, según se cree, constituye

el estado final del ciclo vital de las estrellas masivas y es la causa de muchos fenómenos

astrofísicos. Véase Agujero negro; Estrella.

Una de las observaciones más importantes de la física es que la masa gravitacional de un

cuerpo (que es el origen de la fuerza gravitatoria que existe entre el cuerpo y otros

cuerpos) es igual a su masa inercial, la propiedad que determina el movimiento del

cuerpo en respuesta a cualquier fuerza ejercida sobre él. Esta equivalencia, confirmada

experimentalmente con gran precisión (se ha demostrado que, en caso de existir alguna

diferencia entre ambas masas, es menor de una parte en 1013), lleva implícita el principio

de proporcionalidad: cuando un cuerpo tiene una masa gravitacional dos veces mayor

que otro, su masa inercial también es dos veces mayor. Esto explica la observación de

Galileo —realizada con anterioridad a la formulación de las leyes de Newton— de que

todos los cuerpos caen con la misma aceleración independientemente de su masa:

aunque los cuerpos más pesados experimentan una fuerza gravitatoria mayor, su mayor

masa inercial disminuye en un factor igual a la aceleración por unidad de fuerza, por lo

que la aceleración total es la misma que en un cuerpo más ligero.

Sin embargo, el significado pleno de esta equivalencia entre las masas

gravitacional e inercial no se apreció hasta que Albert Einstein enunció la teoría

de la relatividad general. Einstein se dio cuenta de que esta equivalencia tenía

una implicación adicional: la equivalencia de un campo gravitatorio y un sistema

de referencia acelerado (véase la sección La física moderna: Relatividad, en este

mismo artículo

Todos los cuerpos caen hacia la Tierra con la misma aceleración, independientemente de

su masa.

Aceleración de la gravedad

Un experimento realizado en una cámara de vacío demuestra que todos los cuerpos caen hacia la Tierra con la

misma aceleración, independientemente de su masa.

Con esta ley, Newton nos explicó que todos los cuerpos del Universo se atraen unos a

otros, lo que hace que se muevan de forma ordenada. Los más pesados atraen a los más

ligeros, y la fuerza será mayor cuanto más cerca estén unos de los otros.

Entre estas fuerzas de atracción tenemos la gravedad, fuerza con que la Tierra atrae a los

cuerpos. Los objetos y seres también atraen a la Tierra, pero al ser ésta de mayor peso, su

fuerza es más grande y nos empuja hacia su centro.

Se dice que Newton estaba sentado a la sombra de un manzano cuando una manzana

cayó sobre su cabeza. Tras esto se preguntó qué es lo que hacía caer siempre hacia abajo

a ese fruto. De esta manera, cayó en la cuenta que era una fuerza la que la atraía: la

gravedad.

Por medio de esta Ley se pudo entender mucho mejor el experimento de Galileo sobre la

caída libre de los cuerpos, cuando nos decía que todos los cuerpos bajaban a la misma

velocidad.