Caída de cuerpos 

¿POR QUÉ TODO CAE AL SUELO?

Primero tenemos que aclarar que el universo es isotrópico, es decir no tiene direcciones prediletas; lo que implica que el arriba, abajo, derecha, izquierda no existen, solo son conceptos creados para podernos orientar en una pequeña porción del espacio y el tiempo. Así que decir  que un cuerpo cae, depende de mi percepción en un punto de referencia. 

Los cuerpos caen debido a la atracción que ejerce la tierra sobre ellos; esta atracción es llamada Fuerza de gravedad, la cual según Newton depende de dos factores:

• La masa de los cuerpos que interactúan; es decir entre mayor sea la masa de un planeta mayor es su gravedad.

• La distancia a la cual se encuentra un cuerpo del centro de masa del planeta; es decir entre mayor sea esa distancia menor será la fuerza de atracción.   

Una explicación más moderna de la gravedad fue dada por Einstein: 

• La presencia de masa curva el espacio, lo que produce una ondulación hacia la masa y los cuerpos tienden a moverse en esta dirección. (ver fuerza gravitacional         ) 

LA GRAVEDAD EN LA TIERRA  

Debido a la rotación de la tierra, esta se achata en los polos a causa de la fuerza centrípeta, lo que hace que el ecuador se aleje de su centro de masa y  la gravedad disminuya (a causa de la distancia); al contrario los polos se acercan más al centro de masa del planeta, por lo que la gravedad aumenta en este lugar.

Como vimos la gravedad en la tierra  depende del lugar en el cual estemos ubicados; es decir habría mayor gravedad a nivel del mar, por estar más cerca del centro de masa, mientra que en la cima de una montaña que esté en la misma línea ecuatorial, la gravedad sería menor. Esto implica que los valores de la aceleración de la gravedad en la tierra tenga valores diferenciales. Un promedio de la gravedad de la tierra es de: 

Mientras que en la luna por ser un cuerpo de menor masa su gravedad, es seis veces menor; con un valor promedio de:                                    (ver el peso        )

Esto implica que si dejamos caer simultáneamente un cuerpo similar desde una misma altura en la tierra y otro en la luna; tocaría primero el suelo; el que se deja caer en la tierra.

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?POR QUÉ CAE PRIMERO UN LIBRO QUE UNA HOJA?

Supongamos que dejamos caer desde una misma altura un libro y una hoja de papel. Pensamos que toca primero el suelo el libro, y luego la hoja de papel; lo cual se evidencia experimentalmente; sin embargo la tierra atrae con la misma aceleración a los dos cuerpos, sin importar sus masas. Si repetimos de nuevo la experiencia; ubicando la hoja sobre el libro veremos que los dos tocan simultáneamente el suelo; la explicación es simple; lo que sucede es que el aire le genera una resistencia a la hoja cuando esta cae, siendo menor esa resistencia para el libro. Si en la tierra no hubiese aire, esos dos objetos caerían al mismo tiempo. Es entonces el aire el que produce, en la caída de los objetos, una disminución de su velocidad al caer.

Para los problemas de esta temática despreciamos la fricción con el aire.