Según una biografía de Galileo Galilei escrita por su alumno Vincenzo Viviani , en 1589 Galileo realizó un experimento dejando caer dos bolas de diferente masa desde la famosa torre inclinada de Pisa para demostrar que el tiempo de caída no depende de la masa de la bola. [1] . Con este experimento, Galileo supuestamente descubrió que los cuerpos caían casi simultáneamente, refutando la teoría de Aristóteles , que sostenía que la velocidad de caída era proporcional a la masa del cuerpo. En el momento en que, según la descripción de Viviani, Galileo estaba realizando su experimento, aún no había formulado la versión final de su ley de caída libre [1] [2] .
Aunque la historia de los experimentos de Galileo en la Torre Inclinada de Pisa ha entrado en el folclore científico, no se mencionan estos experimentos en los escritos del propio Galileo, y la mayoría de los historiadores de la ciencia tienden a creer que fue solo un experimento mental que en realidad no fue llevado a cabo [3] [4] . La única excepción es la posición de Drake, quien cree que el experimento de Galileo en realidad tuvo lugar aproximadamente en la forma descrita por Viviani [1] .
Uno de los primeros en refutar la afirmación de Aristóteles fue el científico holandés Simon Stevin . Se puede suponer que sus resultados eran conocidos por Galileo.
Galileo describe el famoso experimento mental de esta manera en su libro Sobre el movimiento [5] .
Imagine dos objetos, uno de los cuales es más pesado que el otro, conectados entre sí por una cuerda, y arroje este paquete desde la torre. Si asumimos que los objetos pesados realmente caen más rápido que los ligeros y viceversa, entonces un objeto ligero tendrá que frenar la caída de uno pesado. Pero dado que el sistema en cuestión en su conjunto es más pesado que un objeto pesado, debe caer más rápido que él. Así, llegamos a una contradicción , de la que se deduce que la suposición inicial (los objetos pesados caen más rápido que los ligeros) es falsa.
Debido a la imperfección de los equipos de medición de la época, era casi imposible estudiar la caída libre de los cuerpos. En busca de una forma de reducir la velocidad de movimiento, Galileo reemplazó la caída libre por rodar sobre una superficie inclinada, donde había velocidades y resistencia del aire mucho más bajas. Se notó que con el tiempo aumenta la velocidad del movimiento: los cuerpos se mueven con aceleración. Se concluyó que la velocidad y la aceleración no dependen ni de la masa ni del material de la pelota.
Suponiendo lo que sucedería en el caso de una caída libre de cuerpos en el vacío, Galileo derivó las siguientes leyes para la caída de cuerpos en el caso ideal:
El científico también anotó: si conectas dos superficies inclinadas de manera que, habiendo rodado por una de ellas, la pelota asciende a lo largo de la otra, subirá a la misma altura desde la que comenzó a moverse, independientemente de la pendiente de cada una de las superficies. .
Galileo comprobó que las leyes de rodadura obtenidas por él son cualitativamente independientes del ángulo de inclinación del plano y, por tanto, pueden extenderse al caso de una caída. La conclusión final de Galileo de su último libro: la velocidad de caída aumenta en proporción al tiempo, y la trayectoria aumenta en proporción al cuadrado del tiempo.
| Galileo Galilei | ||
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