Utilizando las ecuaciones dimensionales, comprueba que la velocidad de caída de un cuerpo bajo la acción de la gravedad no depende de su masa.
Es decir, comprueba que es falso que los cuerpos más pesados caigan con más rapidez, como afirmaba Aristóteles.
La velocidad de caída de un cuerpo en caída libre se puede expresar mediante la ecuación:
\[ v = \sqrt{2gh} \]
Ahora, examinemos las dimensiones de cada término de esta ecuación.
– La dimensión de la velocidad (\( [v] \)) es \( [LT^{-1}] \) (longitud por unidad de tiempo).
– La dimensión de la aceleración debido a la gravedad (\( [g] \)) es \( [LT^{-2}] \) (longitud por unidad de tiempo al cuadrado).
– La dimensión de la altura (\( [h] \)) es simplemente \( [L] \) (longitud).
Al sustituir estas dimensiones en la ecuación de la velocidad de caída, tenemos:
\[ [v] = \left([LT^{-2}]\right)^{1/2} [L]^{1/2} = [L]^{1/2}[T^{-1}] \]
Como podemos ver, la dimensión de la velocidad no depende de la masa del cuerpo. No hay ninguna dimensión que represente la masa (\( [M] \)) en la ecuación, lo que indica que la velocidad de caída no varía con la masa del objeto.
Este resultado contradice la idea errónea de Aristóteles de que los cuerpos más pesados caen más rápido. De hecho, la masa de un cuerpo no tiene influencia en su velocidad de caída bajo la acción de la gravedad.
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