Si se arroja un objeto pesado o liviano, ¿cuál caerá primero?

La solución es elemental.

Veo que todos han escrito sobre cómo la aceleración debida a la gravedad es igual para todas las masas en un campo gravitacional, por lo que estoy tomando el enfoque relativista.

Supongamos que dos objetos se dejan caer libremente. Por el bien de nuestro experimento, dejemos que los dos objetos estén hechos de diferentes materiales (preferiblemente materiales pesados)

Ahora pensaría que ambos objetos llegan al suelo al mismo tiempo o simultáneamente después de ser liberados, al escuchar el sonido una vez que tocan el suelo.

Pero en lugar de estar en reposo, viajará hacia el punto donde aterrizarán los objetos, desde muy lejos con una velocidad alta, lo suficientemente alta como para dar cuenta de los efectos relativistas.

Ahora viene la parte interesante. La única forma creíble de que un observador científico sepa si los objetos tocan el suelo o no sería midiendo las ondas sonoras. Si los objetos llegaron al suelo simultáneamente, deberían crear una sola onda de sonido. Pero lo importante sobre lo que estoy enfatizando la respuesta completa es que la simultaneidad es puramente relativista .

Para un hombre en reposo, los objetos aterrizan al mismo tiempo, pero para usted que viaja a velocidades relativistas, no sería así.

El objeto más cercano a ti cuando aterriza crea una onda de sonido que te alcanza más rápido que el que está más lejos, porque estás teniendo en cuenta los efectos relativistas.

Recuerde que todavía estamos hablando de objetos liberados desde la misma altura, donde usted y los objetos están en el mismo plano y, por lo tanto, paralelos a cada uno.

Por lo tanto, cuando se tienen en cuenta los efectos relativistas, los resultados contradicen la predicción newtoniana y también contradicen algunas de las respuestas aquí.

De nada.

Eso depende de dónde estés. Galileo descubrió que los objetos se ven afectados por la gravedad y caen al mismo ritmo. Sé que podrías estar pensando que cuando arrojas cosas y las comparas en la Tierra, el objeto más pesado cae primero. Sin embargo, cuando entras en una aspiradora en algún lugar como la luna y arrojas algo pesado como un martillo y algo liviano como una pluma, llegan al suelo al mismo tiempo. Este experimento se hizo famoso en el primer alunizaje. La razón por la que los objetos caen en diferentes momentos aquí en la Tierra es porque la atmósfera de la Tierra crea una pequeña fuerza que se opone al movimiento, por lo tanto, lo ralentiza o acelera. Por lo tanto, la superficie del objeto debe tenerse en cuenta cuando caen en la Tierra.

Los objetos en un campo gravitacional caen a la misma velocidad de aceleración independientemente de su masa. En la Tierra, este hecho está oculto porque los objetos más ligeros caen más lentamente como resultado de la fricción del aire. No tiene nada que ver con la gravedad.

El movimiento hacia adelante no tiene ningún efecto sobre la velocidad de caída … el objeto se moverá horizontalmente a medida que cae, pero la velocidad de caída no se ve afectada, como lo ilustra esta foto:

Es posible que un objeto más liviano no avance tanto si la velocidad inicial es la misma porque la fricción del aire disminuirá su movimiento hacia adelante más rápido que el de un objeto más pesado.

Respuesta simple:
La gravedad hace que todos los objetos que se mueven libremente golpeen el suelo al mismo tiempo siempre que comiencen juntos desde la misma altura.

Depende de qué fuerzas actúen sobre los objetos, en qué direcciones se lanzan y qué tan rápido se lanzan. Si dos objetos de diferentes masas se dejan caer desde la misma altura al mismo tiempo en el vacío, alcanzarán el suelo simultáneamente. En otras palabras, la velocidad a la que los objetos aceleran hacia la superficie de la tierra es independiente del peso de los objetos.

Esto fue observado por primera vez (o al menos documentado en una forma que ha sido preservada) por Galileo en el siglo XVI. Esta observación contradice lo que enseñó Aristóteles, quien aparentemente no realizó experimentos controlados al respecto. Cuando Newton propuso su teoría de la gravitación universal, se pudo demostrar matemáticamente que la “masa gravitacional” y la “masa inercial” de un objeto son equivalentes.

Einstein utilizó la observación de Galileo para formular su “principio de equivalencia”, que se convirtió en la base de la teoría general de la relatividad. Según esta teoría, las masas gravitacionales e inerciales de un objeto son equivalentes porque los objetos en caída libre son marcos de referencia inerciales.

Depende de la situación:

Si no hay fuerzas externas que actúen sobre los objetos , como la resistencia al viento y al aire, ambas caerán a la misma velocidad.

Si hay fuerzas externas que actúan sobre los objetos , como la resistencia al viento y al aire, entonces el objeto más pesado caería primero (a menos que estemos hablando de situaciones muy raras y específicas).

Prueba este experimento para ver lo que digo:

  1. Consigue un libro pesado y una hoja de papel.
  2. Sujételos a ambas alturas, el libro en una mano y el papel en la otra mano.
  3. Déjelos a ambos al mismo tiempo y observe cuál cae primero (el papel).
  4. Ahora, coloca el papel sobre el libro y suéltalo. Notarás que el papel cae exactamente al mismo ritmo que el libro. Esto se debe a que el libro pesado empuja las moléculas que estaban en el camino del papel, por lo que el papel puede caer libremente.

¡Con suerte, esto responde a tu pregunta!

De la manera más simple si ambos cuerpos están parados sobre una superficie plana

Veamos esto a través de la física prespectiva:

Sabemos que el cuerpo en reposo tiene energía potencial y la energía potencial depende directamente de la masa del cuerpo ( en el caso de los humanos y la materia)

De acuerdo con la primera ley de Newton, ningún cuerpo puede moverse por sí mismo, para mover el cuerpo o cambiar su estado de reposo a movimiento se requiere fuerza externa.

Cuerpo de luz significa menos energía potencial, por lo que se requiere menos fuerza para romper su inercia.

El cuerpo pesado significa más energía potencial, por lo que se necesitará más fuerza para romper su inercia.

Ambos cuerpos requerirán la acción de una fuerza externa, por lo que comparar ambos cuerpos y mantener viva la física caerá primero, porque requerirá menos fuerza para caer más rápido.

No hagas la misma pregunta repetidamente. Aquí está mi respuesta a la misma pregunta que hiciste, Kamlesh.

Suponiendo que se lanzan a la misma velocidad, el que tenga menos resistencia al aire alcanzará una velocidad más rápida. Velocidad terminal es el término utilizado para describir la velocidad que puede alcanzar un objeto antes de que su arrastre impida una aceleración adicional.

En el vacío, cada uno parecerá caer al mismo ritmo. Si puede detectar la gravedad imperceptiblemente mayor del objeto más pesado, en principio podría observar que el objeto más pesado se atrae hacia el objeto masivo (¿Tierra?) Marginalmente más rápido que el más lento.

Depende de la situación. Por ejemplo, generalmente se espera que el objeto que se lanza primero caiga primero.

Todas las demás cosas permanecen iguales, ambos objetos aceleran a la misma velocidad … por lo que golpean el suelo al mismo tiempo, si se lanzan al mismo temporizador, desde la misma altura, con la misma velocidad inicial, etc.

Hay una demostración directa famosa de este efecto por el Comandante Scott del Apolo 15.

Apollo 15 Hammer-Feather Drop

Sin embargo, la situación no siempre es igual.

Si hay un medio, como el aire o el agua, entran en juego otros efectos como la flotabilidad y la aerodinámica. Estos pueden alterar en gran medida el resultado.

En el vacío, todos los objetos caen a la misma velocidad, se complica en una atmósfera porque un objeto más masivo puede superar la fricción del aire más, pero también pueden ser más grandes y significar más fricción del aire, la forma también tiene un efecto. Si su objeto es tan masivo que tiene una cantidad de gravedad comparable en sí misma, entonces la fuerza de atracción es la suma de ambos cuerpos, es decir, la luna está empujando la tierra hacia él, así como la tierra tirando de la luna.

Todos los objetos caen a la misma velocidad. La gravedad tira de lo mismo sin importar la masa. Si se detienen dos objetos y se observa que uno alcanza el suelo primero, el observador luego presenció los efectos de la ‘resistencia al viento’, no la gravedad.

No soy un experto, solo sé lo que sé.

Ric Ragland 2016

A. Einstein explica los efectos de la gravedad en los objetos, al igual que otros individuos que no recibieron tanto reconocimiento.

Los nacidos caerán al mismo ritmo. Así es como lo entiendo. Aunque la fuerza gravitacional es mayor entre el objeto con mayor masa (ley del cuadrado inverso) y la tierra, esa fuerza adicional se utiliza para tirar del objeto hacia abajo. Porque necesitas más fuerza para mover un objeto con más masa. Así lo explicó mi profesor de ciencias.

En realidad, el momento de la caída no depende del peso … esto es porque cuando ves las tres leyes del movimiento, no hay papel de masa en él … así que ambas caerán simultáneamente

Cuando alguien o algo cae hay dos factores principales que afectan el tiempo de tocar el suelo.

  1. El peso del cuerpo
  2. El área del cuerpo

Por ejemplo, si toma un clavo y una hoja de estaño del mismo peso y los deja caer al mismo tiempo desde la misma altura, el clavo golpeará el suelo primero ya que el área es más de hoja de estaño y habrá una fuerza hacia arriba del aire en la superficie de la hojalata.

¿Cuál caerá primero?

  • En un vacío donde no hay fuerzas externas distintas de la fuerza gravitacional:
  • Ambos caerán al mismo tiempo;
  • En ambiente no aislado:
    • donde ambos objetos tienen la misma forma y dimensión: (barra de oro y barra de hierro)
    • Ambos seguirán cayendo al mismo tiempo;
  • donde ambos objetos tienen diferente forma y forma (bulto de hierro versus piel de pájaro):
    • La masa más ligera con una superficie más amplia caerá en un tiempo más largo.

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