¿Es la razón por la cual una bola más pesada cae un poco antes que una bola más ligera cuando se cae junto, debido a la resistencia del aire?

Si. La fuerza de la gravedad aumenta con la masa del objeto: cuanto más pesado es el objeto, mayor es la fuerza. Pero un objeto más pesado tiene una mayor inercia: la segunda ley de Newton nos dice que la aceleración experimentada por un objeto es inversamente proporcional a su masa. Entonces, aunque la fuerza gravitacional sobre el objeto más pesado es mayor, será más reacio a acelerar, exactamente debido a su mayor masa, y estos son, como sabemos ahora, lo mismo (masa gravitacional = masa inercial) y cancelarse entre sí para que, al final, cada objeto, independientemente de su masa, experimente exactamente la misma aceleración en un campo gravitacional de fuerza constante.

Pero la gravedad no es el único efecto presente: tan pronto como los objetos comienzan a acelerar (con la misma aceleración), la resistencia del aire entra en acción. La resistencia del aire es algo complicado de modelar, pero una cosa que es segura es que depende en el área de superficie de la sección transversal del objeto que cae. Entonces, si tomas dos objetos, del mismo tamaño y forma, pero con masas diferentes, las fuerzas gravitacionales que actúan sobre ellos serán diferentes, pero la aceleración será la misma para ambos. Y la fuerza debida a la resistencia del aire también será la misma, ya que tienen la misma forma y tamaño. Pero el efecto de esta fuerza igual sobre el objeto más pesado será menor que su efecto sobre el más ligero: segunda ley de Newton nuevamente: fuerzas iguales pero masas diferentes => aceleraciones diferentes. Por lo tanto, el objeto más pesado acelerará más rápido en general que el objeto más ligero.

Idealmente, ambos deberían caer al mismo tiempo y velocidad, teniendo en cuenta que ambos experimentan la misma aceleración gravitacional, sin embargo, la resistencia del aire en una masa más pesada es menos efectiva en comparación con una masa más ligera del mismo tamaño y forma. Por lo tanto, la masa más pesada cae primero.

Si bolas del mismo tamaño con diferentes pesos? ¿O bolas y pesos de diferentes tamaños? ¿Cayó donde pueden alcanzar la velocidad terminal? ¿A qué altitud estás?

Hay tantas variables que no se explicaron en la pregunta, es difícil de decir.

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