¿Es cierto que los cuerpos pesados caen más rápido?

En el vacío, no: la aceleración la fija solo g. En la Luna, una pluma y un martillo caen igual. En la Tierra el cuerpo pesado a menudo parece más rápido por la mayor razón masa/área: la resistencia del aire pesa menos frente a su peso.

¿Qué es la velocidad terminal?

Es la velocidad constante cuando la resistencia del aire equilibra el peso: la resultante es nula y desaparece la aceleración. Depende de la masa, el área, la forma y la densidad del aire.

¿Por qué la resistencia del aire está tan simplificada?

La resistencia real depende de la forma, la rugosidad y el régimen del flujo. Un modelo simple con coeficiente de arrastre ya muestra el frenado y la salida a velocidad terminal: basta para comparar en la escuela con el vacío.

¿Un cuerpo en caída libre no pesa?

Ingravidez aparente: el cuerpo y el apoyo aceleran igual, no hay fuerza de contacto. La masa y el peso no desaparecieron. Lo mismo sienten los astronautas en órbita: caída libre continua alrededor de la Tierra.

Caída libre

Suelte cuerpos de distinta masa, si quiere con resistencia del aire. Compare con el resultado de Galileo: la aceleración no depende de la masa.

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Sobre el modelo

La caída libre es el movimiento de un cuerpo solo bajo el peso. Desde una misma altura se sueltan uno o dos cuerpos. En el vacío todos caen con la misma aceleración g ≈ 9,8 m/s², independiente de la masa (resultado de Galileo). Cinemática: v = gt, s = ½gt². Se puede encender una resistencia del aire simplificada (proporcional a v o a v²); entonces aparece una velocidad terminal cuando el arrastre equilibra el peso. g es constante y el campo, homogéneo; no se modelan el empuje ni la variación de g con la altura.

Para quién: Cinemática escolar y leyes de Newton: caída libre, independencia de la aceleración respecto de la masa, resistencia del aire.

Conceptos clave

caída libre
aceleración de la gravedad
ecuaciones cinemáticas
resistencia del aire
velocidad terminal
Galileo
segunda ley de Newton

Cómo funciona

En el vacío todos los cuerpos caen con la misma aceleración g, independiente de la masa: el resultado de Galileo. Con resistencia del aire lineal, la aceleración disminuye al crecer la velocidad hasta acercarse a la velocidad terminal. Sin resistencia, cada paso de tiempo usa la cinemática exacta con g constante (sin deriva de Euler en y, v). Con resistencia, el movimiento se integra numéricamente. La altura se mide desde el suelo; la velocidad es positiva hacia abajo.

Fórmulas principales

Sin resistencia:y = h − ½gt², v = gt

Con resistencia lineal (modelo):a = g − (k/m)v

Preguntas frecuentes

¿Es cierto que los cuerpos pesados caen más rápido?: En el vacío, no: la aceleración la fija solo g. En la Luna, una pluma y un martillo caen igual. En la Tierra el cuerpo pesado a menudo parece más rápido por la mayor razón masa/área: la resistencia del aire pesa menos frente a su peso.
¿Qué es la velocidad terminal?: Es la velocidad constante cuando la resistencia del aire equilibra el peso: la resultante es nula y desaparece la aceleración. Depende de la masa, el área, la forma y la densidad del aire.
¿Por qué la resistencia del aire está tan simplificada?: La resistencia real depende de la forma, la rugosidad y el régimen del flujo. Un modelo simple con coeficiente de arrastre ya muestra el frenado y la salida a velocidad terminal: basta para comparar en la escuela con el vacío.
¿Un cuerpo en caída libre no pesa?: Ingravidez aparente: el cuerpo y el apoyo aceleran igual, no hay fuerza de contacto. La masa y el peso no desaparecieron. Lo mismo sienten los astronautas en órbita: caída libre continua alrededor de la Tierra.

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