¿Los objetos más pesados ​​caen más rápido que los más ligeros?

Solo cuando se considera la resistencia del aire. En el vacío, los objetos caen exactamente a la misma velocidad, sin importar cuánto pesen. Para demostrar esto, la tripulación del Apolo 15 llevó un martillo y una pluma de águila a la luna (donde no hay aire) y el astronauta David Scott los dejó caer a ambos simultáneamente, notando que golpearon el suelo al mismo tiempo. (Bueno, es un poco difícil hacerlo con un traje espacial rígido, por lo que la demostración es un poco poco convincente, pero es cierto). Aquí está el video:

Sin embargo, cuando incluye resistencia al aire, un objeto más pesado puede caer más rápido que uno ligero, o (con menos frecuencia) viceversa porque la cantidad de aire que tiene que empujar es probablemente menor que el objeto liviano. Entonces, si arrojas un martillo y una pluma aquí en la Tierra, el martillo golpea el suelo mucho antes que la pluma.

Sin embargo, la resistencia del aire es un tema complicado, y cuando el flujo de aire alrededor del objeto es turbulento, en realidad no tenemos las matemáticas correctas para calcularlo adecuadamente y, prácticamente, la única forma de averiguar qué tan rápido caerá un objeto es soltarlo y mide el tiempo que lleva!

Si hace dos hojas de papel, enrolle una en una bola apretada y deje la otra hoja desplegada, la hoja que está en la bola apretada siempre aterriza primero, y eso es cierto, incluso las dos hojas tienen un tamaño ligeramente diferente (y, por lo tanto, peso) . Entonces, con cuidado, puede hacer que el experimento salga de cualquier manera, ¡con el trozo de papel más pesado aterrizando primero o último!

Si tiene en cuenta un factor llamado resistencia al aire, la pregunta anterior tiene la respuesta “sí”. Pero si no lo haces, no.

Si el objeto está en caída libre, ambos objetos alcanzarán el suelo al mismo tiempo.

Entonces, ¿qué es la caída libre según la física? Una caída libre es una forma especial de movimiento en la que se considera que la gravedad es la única fuerza que actúa sobre un objeto.

¿Y qué es la resistencia del aire?

Cuando cualquier objeto cae por el aire, el objeto generalmente encuentra un grado de resistencia al aire. La resistencia del aire es el resultado de la colisión de objetos que caen con moléculas de aire.

La cantidad de resistencia al aire depende de una variedad de factores. Estos dos factores son:

  • Velocidad del objeto,
  • Área de sección transversal del objeto.

La resistencia al aire es directamente proporcional a la velocidad del objeto, así como al área de la sección transversal del objeto. Con el aumento de la velocidad del objeto, aumenta la resistencia del aire. El aumento en el área de la sección transversal da como resultado un aumento de la resistencia al aire.

Conclusión

Si no hay resistencia del aire, la velocidad de descenso del objeto depende de qué tan lejos haya caído. La masa del objeto no importa en este caso.

Fuente: resistencia al aire y caída libre

Mis humildes disculpas por la publicación anterior que ahora estoy reemplazando. Fue, por decir lo menos, incoherente, probablemente llevando a algunos espectadores por mal camino. He hecho mi tarea y, con suerte, ahora será comprensible.

Tenemos un objeto (1 kg de masa) a una altura de 300 metros, esperando caer de un edificio alto. La fórmula para la fuerza gravitacional es F = G * m1 * m2 / r ^ 2 … G = 6.673E-11 … m1 (masa de la tierra) = 5.972E + 24 … m2 (i kg objeto) = 1 .. r ^ 2 = distancia del centro al centro al cuadrado = (6371000m + 300) ^ 2 = 4.059346369E + 13…. resultado F = 9.817136. Cuando el objeto pesa 1000 kg, el resultado es F = 9187.136 … Todo tiene sentido cuando voltea la imagen al revés para que el objeto caiga hacia ARRIBA hacia la Tierra, ya que requiere una mayor fuerza para levantar un objeto más pesado. Hasta aquí todo bien.

Ahora, llegamos a la aceleración, que es bastante diferente de la fuerza de gravedad. La fórmula, que, por cierto, se deriva de la primera, es … g (aceleración debido a la gravedad = G (constante) * M (masa del objeto que causa la aceleración) / r ^ 2, entonces tenemos … g = GM / r ^ 2 … Pero hay dos masas involucradas aquí, la Tierra y el objeto que cae. Ambos tienen su propia gravedad. En primer lugar, la Tierra hace que el objeto acelere hacia el centro de la Tierra. En segundo lugar, el objeto hace que la Tierra acelerar hacia su propio centro. Luego, la suma de los valores determina la aceleración total de la Tierra y el objeto hacia los centros de cada uno. Primera parte, Tierra … g = 6.673E-11 * 5.972E + 24 / 4.059346369E + 13 = 9.8171365382299 m / seg / seg … segunda parte 1 kg objeto g = 6.673E-11 * 1 / r ^ 2 = 1.64386E-24m / seg / seg. El total es 9.8171365382299 m / seg / seg. Bueno, son exactamente iguales, por mi calculadora. Incluso con un millón de kg siguen siendo los mismos. ¿Hay algún problema con mi calculadora? Intentemos con un billón de kg para el objeto (18 ceros) … g = 6.673E-11 * uno billones de kg / r ^ 2 … y el resultado es 9.81713615382464 m / seg / seg. … una diferencia muy, muy leve … Lo que esto muestra es que los objetos más pesados ​​caen más rápido que los objetos más ligeros PERO la diferencia es tan extremadamente pequeña que podemos nunca lo observe ni lo mida.

Todavía no es el final de la historia. La división de la segunda fórmula en dos partes muestra que la aceleración potencial permanece, ya sea que haya o no objetos sobre los cuales actuar. Puede visualizar esto con la analogía del espacio deformado de Einstein. El pozo de gravedad existe junto con la masa, incluso cuando no hay objetos alrededor para acelerar hacia adentro. Visualizar dos objetos cayendo en los pozos de los demás es un poco más complicado, pero posible. Solo tienes que hacer que la pendiente del pozo sea mucho más … ¿gradual?

Conclusión. sumando las dos partes … g (aceleración total) = G (m1 + m2) / r ^ 2

Y, el efecto de la gravedad es instantáneo, tal como dijo Newton.

Siéntase libre de criticar

23 agosto 2017

Voy a presentar una idea un poco impactante: sí, lo hacen.

Imagine que los dos objetos se dejan caer en dos planetas diferentes (los cuales son exactamente idénticos).

Cuando algo cae, se tira hacia el suelo PERO, casi sin medida el suelo se moverá ligeramente hacia arriba hacia el objeto.

La aceleración de nosotros hacia el suelo depende de la masa de la Tierra y nuestra distancia de ella. La aceleración de la Tierra hacia nosotros depende de NUESTRA masa y nuestra distancia de ella.

Un objeto más pesado ejercerá una mayor aceleración hacia arriba en su planeta y, por lo tanto, los dos cuerpos colisionarán más rápidamente.

La diferencia real en el tiempo necesario es tan pequeña que no podríamos hacer este experimento y obtener una cantidad medida: simplemente no podemos dejar caer las masas requeridas desde una altura lo suficientemente grande como para que cualquier cosa sea notable, pero sería existe.

Es por eso que creo que sí, los objetos más pesados ​​realmente caen más rápido.

¡si! si haces los cálculos, lo verás. La razón por la que la gente dice que no es porque usan pequeños objetos que caen a la tierra. Considere dos plumas que caen una hacia la otra desde una distancia de 300,000 millas. Ahora considere 2 planetas del tamaño de la Tierra cayendo uno hacia el otro desde la misma distancia.

Al contrario de lo que puede parecer primero, un cuerpo más pesado “cae” a la misma aceleración que un cuerpo más ligero. Esto fue hipotetizado por Einstein ( http://en.wikipedia.org/wiki/Equ …) y parece ser consistente con los resultados experimentales.

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