¿Alguna vez ocurre la caída libre en la superficie de la Tierra?

De acuerdo con la definición de "caída libre", que es "movimiento hacia abajo bajo la fuerza de la gravedad únicamente", la caída libre solo ocurre cuando la gravedad es la única fuerza que actúa sobre un objeto. Pero aquí en la Tierra, cada vez que un objeto, por ejemplo, es arrojado desde un edificio, no solo actúa sobre él la gravedad, sino también la resistencia del aire. La única vez que un objeto está solo bajo el efecto de la gravedad, sería en el espacio profundo cerca de otro objeto con masa. Entonces, ¿eso significa que técnicamente hablando, la caída libre nunca ocurre en la superficie de la Tierra?

Por cierto, el movimiento no tiene que ser hacia el centro de masa, pero la aceleración sí. Por lo tanto, el movimiento orbital es caída libre. (Los satélites en órbita terrestre baja, por ejemplo, la ISS, experimentan una pequeña cantidad de arrastre atmosférico).

Respuestas (2)

Puede obtener caída libre en la atmósfera de la Tierra siempre que mueva el aire junto con el objeto que cae. Así se produce la caída libre en los aviones de gravedad reducida .

El avión en sí no está en caída libre porque tiene que usar sus motores para superar la resistencia atmosférica. Sin embargo, dentro de la aeronave, el aire y los ocupantes están en reposo uno respecto del otro y se puede producir una caída libre.

Sin embargo, aparte de este u otros casos especiales, como dejar caer objetos dentro de una cámara de vacío , tiene razón en que los objetos que caen en la atmósfera de la Tierra no están en caída libre.

Durante el brevísimo tiempo que transcurre entre las colisiones con otras moléculas, las moléculas de un gas están en caída libre.

Solo para agregar a la respuesta de John, considere que la resistencia del aire va con v ^ 2, por lo que a bajas velocidades la resistencia del aire puede ser insignificante. Por experiencia, al saltar de un avión tienes 4 o 5 segundos de "pura caída" antes de que empieces a sentir realmente el aire.

Las torres de tiro se aprovecharon de esto. Eran torres con un estanque de agua en el fondo. Se dejarían caer cucharas de plomo fundido desde la parte superior, y la tensión superficial las empujaría hasta formar una esfera. Golpearon el agua y se enfriaron rápidamente antes de que la resistencia del aire entrara en juego y los convirtiera en lágrimas. Listo, una buena bala redonda.