Nivel: Básico · Física · Después de aceleración · Experimento en casa · 15 minutos
Pregunta del experimento: si sueltas dos objetos distintos desde la misma altura, ¿llegan a la vez al suelo? En el aire la resistencia puede engañarte; la idea de caída libre escolar es: sin aire (o despreciándolo), ambos caen con la misma aceleración g ≈ 9,8 m/s² (usaremos 10 m/s²).
Vas a cronometrar caídas cortas, anotar tiempos y comparar con la fórmula h = ½ g t². Materiales de casa; nada de fuego ni alturas peligrosas.
Materiales
- Pelota de tenis o goma (1)
- Hoja de papel arrugada en bola vs hoja abierta (para ver el efecto del aire)
- Cinta métrica o regla de 1–2 m
- Celular con cronómetro (o un ayudante que cronometre)
- Silla estable o escalón bajo (altura de suelta ≤ 2 m; pies en el suelo)
Seguridad: no te asomes a balcones altos; no sueltes objetos duros hacia personas o vidrios; avisa a quien esté abajo.
Paso 1: Mide la altura de suelta
Elige un punto claro (borde de mesa o asiento de silla). Mide h desde el centro aproximado del objeto hasta el suelo. Ejemplo: h = 1,20 m. Anota en cm y convierte a metros.
Trampa: medir hasta el asiento y soltar desde más arriba — la h del cálculo debe ser la real de caída.
Paso 2: Predice el tiempo (sin aire)
Desde el reposo: h = ½ g t² → t = √(2h/g). Con g = 10 m/s² y h = 1,20 m: t = √(2×1,20/10) = √0,24 ≈ 0,49 s. Es poco: el cronómetro humano será ruidoso; por eso harás varias repeticiones.
Paso 3: Cronometra la pelota
Sujeta la pelota, inicia el cronómetro al soltar (o pide a un ayudante «ya»), detén al escuchar el golpe. Repite 5 veces. Ejemplo de tiempos (s): 0,52 · 0,48 · 0,55 · 0,50 · 0,51. Promedio ≈ 0,51 s.
Paso 4: Compara hoja abierta vs bola de papel
Desde la misma h, suelta la hoja abierta y luego la misma hoja hecha bola. La abierta tarda más y «planea»: no es caída libre ideal. La bola se acerca más a la pelota. Conclusión: el aire importa cuando el objeto es liviano y grande.
Tabla de datos de ejemplo
| Objeto | h (m) | t₁…t₅ (s) | t medio (s) | t teórico √(2h/g) |
|---|---|---|---|---|
| Pelota | 1,20 | 0,52 0,48 0,55 0,50 0,51 | 0,51 | 0,49 |
| Papel bola | 1,20 | 0,55 0,58 0,54 0,57 0,56 | 0,56 | 0,49 |
| Papel abierto | 1,20 | 1,10 1,25 1,18 1,30 1,22 | 1,21 | 0,49 |
La pelota está cerca de la predicción; el papel abierto no: la resistencia del aire domina.
Qué significan los resultados
- Misma g (idea): sin aire, la masa no cambia el tiempo de caída desde el reposo en el mismo h.
- Fuentes de error: reacción humana (~0,1–0,2 s), altura mal medida, rebote, viento, cronómetro tardío.
- g ≈ 10: suficiente en intro; 9,8 afina un poco el teórico.
Variaciones
- Cambia h (0,8 m vs 1,5 m) y verifica que t crece como √h.
- Graba en cámara lenta y cuenta fotogramas si tu celular lo permite.
- Compara pelota y goma de borrar: ambas compactas deberían cronometrarse parecido.
Para seguir: cuando el curso lo pida, MRU vs MRUA y gráficos x(t), v(t) cierran el puente entre este experimento y las fórmulas de aceleración constante.
