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Caída libre

Uno de los conceptos más usados en la física es el de caída libre, en este video te explicamos de qué se trata.

La caída libre es un movimiento en el que se deja caer un objeto desde cierta altura y mientras este cae, no existe ninguna resistencia o elemento que se aparezca en su camino para interrumpirlo. Por esa razón se llama “libre”.

Además, se considera un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, no solo porque los objetos caen como siguiendo una línea recta vertical, sino también, porque la aceleración del objeto es constante, es decir, mantiene los mismos valores.

Por ejemplo:

Esta pelota de fútbol se encuentra en el último piso de un edificio de 100 metros. Como está en reposo, su velocidad es igual a 0.

Supongamos que la pelota se cae. Al descender su velocidad cambiará, ya no será igual a 0; y la aceleración que alcance será la misma a los 70 metros, 30 metros o 10 metros. ¡A eso nos referimos con uniforme!

Para conocer un poco más sobre los conceptos de velocidad y aceleración haz clic aquí.

Todos los objetos caen al mismo tiempo

Según Galileo Galilei, todos los cuerpos, sin importar su peso y tamaño, caen en el vacío al mismo tiempo. De acuerdo a esto, si dejas caer un balón de fútbol y una moneda desde un quinto piso, los dos entrarán en contacto con el suelo a la vez. 

Ahora, ¿qué pasa si realizas el mismo ejercicio con una moneda y una hoja de papel? 

La moneda caerá rápidamente, mientras la hoja empezará a descender moviéndose de lado a lado y, seguramente, llegará más tarde.

Esto sucede porque al tener una superficie más amplia está más propensa a rozar con el aire, que en pocas palabras genera un fricción y hace que los objetos se retrasen al caer.

Afortunadamente a la hora de calcular la caída libre no se tiene en cuenta la resistencia del aire. Lo que sí importa es:

• La altura desde la que se deja caer el cuerpo, la cual siempre se mide en metros (m).
• El tiempo que se tarda en caer el objeto, que se mide en segundos (s).
• El valor de la aceleración de la gravedad, la cual te explicamos más abajo y se mide en metros por segundo al cuadrado  (m/s2).
• La aceleración que el objeto adquiere durante la caída, que también se mide en metros por segundo al cuadrado (m/s2).
• La posición final, medida por el metro (m).
• Y la velocidad final, que se mide en metros por segundo (m/s) y, prácticamente, es la velocidad con la que el objeto impacta el suelo.

La gravedad y la caída libre

¿Has notado que cuando los objetos se caen suelen hacerlo de forma vertical hasta tocar el suelo? Esto es gracias a la influencia de la gravedad, que es una fuerza que atrae los objetos hacia el centro de la Tierra. Eso explica porque siempre tenemos los pies sobre el suelo, porque son atraídos.

Ahora, la fuerza de la gravedad depende de la masa de cada objeto. Por ejemplo, el Sol es una estrella con tanta masa que logra atraer con fuerza a muchos planetas, los cuales giran a su alrededor, entre ellos la Tierra.

A su vez, la Luna también intenta ejercer su propia fuerza gravitatoria, pero al ser más ligera que la Tierra, no logra atraer nuestro planeta, por el contrario, es la Tierra quien hace que la Luna gire a su alrededor. 

Esto también explica porque sobre la superficie de la Luna los humanos pesamos menos y hasta flotamos, la respuesta es que la fuerza gravitatoria de la Luna es tan poca comparada con la de la Tierra, que no logra ejercer la fuerza suficiente para mantener nuestros pies pegados al suelo.

En la siguiente tabla te mostramos la fuerza gravitatoria de los planetas del sistema solar:

De acuerdo a estos valores, todos los objetos que caen libremente en la Tierra aumentan su velocidad hacia abajo con un aceleración de 9.8 m/s2 cada segundo, aunque a veces se aproxima a 10 m/s2. 

¡Felicitaciones! Terminaste el curso básico de Movimiento. Si quieres saber qué tanto aprendiste, responde los ejercicios de la siguiente página.

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