El experimento de Galileo
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Hace aproximadamente 450 años, Galileo, como algunos han informado, dejó caer balas de cañón de diferentes tamaños desde la Torre Inclinada de Pisa para demostrar que llegarían al suelo al mismo tiempo. 350 años más tarde, Einstein publicó su Teoría de la Relatividad General, que incluía el principio de equivalencia y, como demostró Galileo, afirmaba que los objetos con masas diferentes caen a la misma velocidad debido a la gravedad. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han realizado aproximadamente el mismo experimento que Galileo, salvo que lo han hecho en el espacio y han medido los resultados con mucha más precisión.
El equipo experimental a bordo del satélite MICROSCOPE consistía en una carcasa cilíndrica colocada dentro de otra carcasa cilíndrica más grande. Los cilindros eran pequeños, por supuesto, de apenas unos centímetros de largo, y estaban hechos de materiales diferentes: el interior de platino y rodio, y el exterior de titanio y aluminio, mucho menos densos. Al realizar el experimento en el espacio se eliminan los factores que pueden alterar la fuerza gravitatoria, como el agua que se mueve bajo tierra. Los cilindros caen libremente mientras se mueven por el espacio con un campo eléctrico presente para evitar que se desvíen de una trayectoria recta hacia abajo. Su caída se mide con gran precisión. Cualquier desviación en la aceleración se vería como un cambio en el campo eléctrico. El equipo informa de que no se encontró ninguna. Los investigadores informan de que su experimento ofrecía una precisión 10 veces superior a la de otros experimentos anteriores que pretendían hacer lo mismo. Señalan que creen que en el futuro será posible realizar el mismo experimento con una precisión aún mayor controlando mejor la temperatura dentro del satélite.
¿Cómo demostró Galileo la caída libre?
Hace aproximadamente 450 años, Galileo, como algunos han informado, dejó caer balas de cañón de diferentes tamaños desde la Torre Inclinada de Pisa para demostrar que chocarían con el suelo al mismo tiempo.
¿Cómo refutó Galileo la teoría de Aristóteles sobre la caída de los objetos?
Galileo comprobó que la bola pesada tocó primero el suelo, pero sólo por un poco. Salvo una pequeña diferencia causada por la resistencia del aire, ambas bolas alcanzaron casi la misma velocidad. Y eso le sorprendió. Le obligó a abandonar las ideas aristotélicas sobre el movimiento.
Galileo torre inclinada de pisa
Para convencerse de que la ley es correcta, se le invita a realizar una serie de pruebas de laboratorio. En el laboratorio puedes determinar el ángulo del plano inclinado, la distancia a
Un recordatorio: la ley de la caída establece que la distancia recorrida por un cuerpo que cae es directamente proporcional al cuadrado del tiempo que tarda en caer. Esta ley lleva a la conclusión de que la velocidad de un cuerpo aumenta en proporción directa al paso del tiempo.
En la época anterior a Galileo, los científicos pensaban que la fuerza causaba la velocidad, como afirmaba Aristóteles. Galileo demostró que la fuerza causa la aceleración. Basándose en la ley de la caída parabólica, Galileo llegó a la conclusión de que los cuerpos caen sobre la superficie de la tierra con una aceleración constante, y que la fuerza de la gravedad que hace que todos los cuerpos se muevan hacia abajo es una fuerza constante. En otras palabras, una fuerza constante no conduce a una velocidad constante sino a una aceleración constante.
La afirmación de Galileo de que la fuerza provoca la aceleración es inseparable de su afirmación de que los cuerpos no necesitan una causa para continuar su movimiento. Esta última afirmación establece que un cuerpo en movimiento continuará su movimiento mientras ningún factor perturbe dicho movimiento. Este principio se denomina principio de inercia.
Experimento de la torre de pisa de Galileo
Galileo fue probablemente el primero en observar de cerca la forma en que los objetos caen a la Tierra. Cuenta la leyenda que subió a la cima de la torre inclinada de Pisa y desde allí dejó caer simultáneamente bolas pesadas y ligeras, observando que caían al suelo al mismo tiempo. Así demostró, en contra de algunas afirmaciones antiguas, que los objetos pesados y ligeros (“cuerpos”) caían a la misma velocidad. Los estudios de Galileo suscitaron un gran interés, porque se aplicaban no sólo a las caídas simples -como la caída de una manzana de un árbol, que se dice que inspiró a Newton-, sino que también eran relevantes para el tema muy práctico de la trayectoria de las balas de cañón.
Un objeto que se deja caer empieza a caer muy despacio, pero luego aumenta su velocidad de forma constante (se acelera) a medida que pasa el tiempo. Galileo demostró que (sin tener en cuenta la resistencia del aire) los objetos pesados y ligeros se aceleran a la misma velocidad constante mientras caen, es decir, su velocidad (o “rapidez”) aumenta a un ritmo constante. La velocidad de una pelota que se deja caer desde un lugar alto aumenta cada segundo en una cantidad constante, que suele denotarse con la letra minúscula g (de gravedad). En unidades modernas (utilizando la convención del álgebra, según la cual los símbolos o números que están uno al lado del otro se entienden multiplicados) su velocidad es
Tercera ley del movimiento de Galileo
Una de las primeras biografías de Galileo describe su famoso experimento, en el que dejó caer bolas de hierro de distinto peso desde lo alto de la famosa torre inclinada de Pisa. Galileo pretendía demostrar que todos los objetos caían a la misma velocidad, independientemente de su peso. Recordarás de la actividad nº 14 que los péndulos tampoco se veían afectados por su peso; la única forma de cambiar la duración de la oscilación de un péndulo era cambiar la longitud de la cuerda que lo sujetaba.
El modelo científico de Aristóteles afirmaba que las cosas caían a la Tierra porque “querían llegar a su lugar natural”, y que cuanto más pesado fuera un objeto, más rápido caería. Aunque es una simplicidad misma hacer el experimento que hizo Galileo, Aristóteles aparentemente nunca lo hizo. La fama de Aristóteles era tal que nadie cuestionó seriamente sus afirmaciones durante más de 2.000 años. El experimento de Galileo nos muestra la utilidad de reunir datos observacionales precisos y compararlos con las predicciones de los modelos científicos. Este es el mismo mecanismo mediante el cual la ciencia corrige sus propios errores.