Caída libre de los cuerpos

Es el movimiento en dirección vertical adquirido por los cuerpos cuando se dejan caer en el vacío.

Figura 1. Movimiento en Caída libre.

Cuando un objeto se deja caer desde cierta altura, este se dirigirá hacia la superficie terrestre, como se indica en la figura 1. Este tipo de movimientos se conocen como caída libre de los cuerpos, los cuales se consideran rectilíneo porque describe una trayectoria en línea recta solo que el cuerpo no se moverá en el eje horizontal sino que lo hará en el eje vertical y ocurrirá en ausencia de aire.


Estamos tan acostumbrados a este fenómeno, es decir, a dejar libre un objeto a cierta altura y que este caiga al suelo, que no nos detenemos a preguntarnos y respondernos con certeza cuales son las causas del mismo.

¿Por qué cuando sueltas un objeto a cierta altura este cae libremente hasta la superficie terrestre?

Durante muchísimo tiempo, esta misma pregunta tenía distintas respuestas sin saber en realidad si eran ciertas o no, en la actualidad sabemos que los objetos caen a la tierra por acción de la fuerza de gravedad, la cual actúa sobre cualquier objeto cercano a la superficie terrestre, produciendo en los mismos aceleración aproximadamente constante, denominada aceleración de gravedad.

      La persona quien logró darle una respuesta comprobable a la pregunta anterior fue Galileo Galilei, mediante sus famosos experimentos desde la torre de Pisa, Italia; con los cuales pudo concluir que:

Galileo Galilei

"Todos los cuerpos que caen en el vacío, sin importar su naturaleza, tamaño o forma; se desplazan con aceleración constante, lo que hace que su velocidad aumente en la medida que aumenta la distancia recorrida por el cuerpo".

En líneas generales podemos decir que, bajo la ausencia del aire, en le vacío, los cuerpos independientemente de su masa, forma o tamaño, al dejarlos caer desde una misma altura, al mismo tiempo, llegaran al suelo al mismo tiempo, porque lo hacen con una aceleración constante e igual para todos lo cuerpos conocida como aceleración de gravedad.

¿Qué es la aceleración de gravedad?

Es el cambio de rapidez que experimentan todos los cuerpos que se encuentran en las proximidades de los satélites naturales, planetas o asteroides.

La aceleración de gravedad se expresa mediante la letra (g), está dirigida hacia el centro de la tierra y tiene una magnitud dada de:

Figura 2. Magnitud de la aceleración de la gravedad.

Lo que nos indica que la rapidez de un cuerpo que cae libremente en el vació aumentará   9,8 m/s cada segundo de recorrido.

Como la aceleración es un vector, si analizamos el movimiento de un cuerpo que cae libremente en el vacío, en el eje Y de las coordenadas rectangulares, sobre un punto de la superficie terrestre donde se hace la observación tendremos que la expresión vectorial para la aceleración de gravedad será:

Figura 3. Expresión vectorial de la aceleración de gravedad.

 Para entender de mejor manera la expresión vectorial de la aceleración de gravedad, consideramos necesaria realizar una representación gráfica de este vector.