Experimento 4
 
La caída libre
 
   
     
 
Ciertas características hacen de la investigación una actividad, ordenada y productiva, ya que si se hace una buena pregunta y se trabaja adecuadamente, los objetivos de cada investigación se cumplen a su término. Hacerse una buena pregunta y contestarla correctamente significa una buena investigación. Tanto en las preguntas como en las respuestas es muy importante establecer parámetros de referencia para experimentar con variables que influyan sobre los resultados. Por ejemplo, una pregunta recurrente y sobre la cual suele haber confusiones y dudas es: ¿Qué cae primero, una pluma o una piedra? La respuesta dice: La caída libre es un tipo de movimiento al que estamos muy acostumbrados, ya que es el de los objetos cuando caen. En este caso, la caída libre nos sirve como punto de partida para ilustrar algunos pasos indispensables que se realizan en las investigaciones científicas.
 
 
 
 
Reconocer algunas variables físicas relevantes en una investigación sobre la caída libre de los cuerpos.
     
 

Nota: Para realizar este experimento se necesita la
colaboración de un ayudante, que puede ser un familiar o un vecino.
 
 
     
 
  • Plastilina.
  • Un reloj con segundero.
  • Dos vasos altos (15 cm por lo menos) y transparentes.
  • Un poco de agua.
  • Dos hojas de papel del mismo grosor y tamaño.
     
 
     
  Parte A
     
 
1.
Con la plastilina forme dos pelotas de diferentes tamaños. Una más grande que la otra.
     
 
2.
Pida a su ayudante que deje caer las dos pelotas al mismo tiempo desde la misma altura (se sugiere que se haga desde un primer piso, en un balcón). Mientras tanto, usted debe observar el movimiento de caída y registrar el tiempo que tardaron en caer las dos pelotas. Anote sus observaciones y el tiempo en la hoja de respuestas.
     
  Parte B
     
  1. Llene los dos vasos con agua.  
  2.
Pida a su ayudante que deje caer las dos pelotas de plastilina al mismo tiempo y de la misma altura dentro de los dos vasos, mientras que usted observa el movimiento de caída hasta el fondo del vaso y registra el tiempo y sus observaciones en la hoja de respuestas.
  
  3.
Vacíe los vasos y pida a su ayudante que repita el paso anterior, pero sin agua. Registre nuevamente sus observaciones y el tiempo de caída hasta el fondo del vaso.
  
     
  Parte C
     
  1.
Tome las dos hojas de papel. Arrugue una de ellas hasta que tenga el tamaño de su mano y comprima la otra lo más que pueda.
  
  2.
Pida a su ayudante que las deje caer simultáneamente (desde un primer piso, si es posible), mientras usted observa el movimiento y registra el tiempo de caída en la hoja de respuestas.
  
  3.
Conteste las preguntas del cuestionario y establezca sus conclusiones sobre el experimento.
  
     
 
     
  Parte A
     
 
1.
¿Cómo fue el movimiento de las dos pelotas?
     
   
     
 
2.
¿Cuál pelota llegó primero?
     
   
     
 
3.
¿Depende el tiempo de caída de la masa del objeto?
     
   
     
 
4.
¿Cuál fue la variable en esta parte del experimento?
     
   
     
  Parte B
     
 
1.
¿Cómo fue el movimiento de las dos pelotas dentro del agua?
     
   
     
 
2.
¿Cuál pelota tarda menos tiempo en llegar al fondo del vaso?
     
   
     
 
3.
¿Cómo se modifican los resultados cuando las pelotas caen a través del aire?
     
   
     
 
4.
¿Cómo influyen el aire y el agua en la caída de los cuerpos?
     
   
     
 
5.
¿Podría decirse que la naturaleza del medio es una variable en la caída libre de un objeto? ¿Por qué?
     
   
     
  Parte C
     
 
1.
¿Cómo es el movimiento de las pelotas de papel?
     
   
     
 
2.
¿Cuál de las hojas de papel llegó primero al piso?
     
   
     
 
3.
¿Cómo explica el resultado?
     
   
     
 
4.
¿Cuál es la variable que se está considerando en esta parte del experimento?
     
   
     
 
     
 
1.
Resuma en tres frases cortas las 3 conclusiones más importantes que se obtienen a partir de sus respuestas al cuestionario.
     
   
     
 
     
  Sobre las explicaciones del mundo
     
 
Saber que la Tierra no es plana y que gira alrededor del Sol tomó mucho tiempo y no solamente descubrirlo, sino también aceptarlo. Un personaje que inició una nueva era en el avance de la ciencia fue Galileo Galilei (1564-1642). Su trabajo fue impactante y por él tuvo que enfrentar un juicio con la Inquisición italiana. ¿Por qué un físico causó tal estupor a la Iglesia de su tiempo? De acuerdo con las teorías de Aristóteles que imperaban en la Europa medieval, al dejar caer un objeto éste alcanzaba una velocidad que debía mantener hasta el fin de su trayectoria. Al arrojar una piedra y una pluma en el aire la primera caía más rápido, con lo cual se concluía que el peso era un factor que influía en la velocidad de la caída. Se creía que cuanto más pesado fuera un objeto, más rápido caería. Ésta es todavía la percepción de las personas que Galileo puso en duda. Él propuso que el motivo por el cual dos cuerpos llegan en diferente tiempo al suelo se debía más al efecto de la resistencia del aire sobre ellos que a su peso. Y de ahí el concepto de caída libre, ya que para entender una caída hay que determinar qué sucede cuando no hay resistencia del medio.
     
   

     
   
Mapa del Universo, anterior a Copérnico, en el que se muestra al Sol girando
alrededor de la Tierra.
     
   

     
   
En los mapas posteriores a galileo, la Tierra aparece girando alrededor del Sol.
   
 
     
 
¿Se cumplió con el propósito de este experimento? ¿Por qué?
     
   
     
 
Explique si los resultados que obtuvo de este experimento son útiles en su vida cotidiana.