Caduta dei corpi: aria e vuoto

Un corpo è in caduta libera quando il suo moto dipende soltanto dalla gravità. Nel vuoto manca la resistenza dell’aria: vicino alla superficie terrestre i corpi cadono con la stessa accelerazione di gravità, indicata con g.

Se due corpi sono lasciati da fermi, nello stesso istante e dalla stessa altezza, nel vuoto arrivano al suolo insieme, anche se hanno masse e forme diverse.

Nell’aria la caduta dipende anche dalla resistenza incontrata. La resistenza dell’aria rallenta molto un foglio disteso o una piuma; una biglia ne risente meno.

Appallottolando il foglio, la massa della carta non cambia, ma diminuisce la superficie esposta all’aria. Il foglio cade quindi più rapidamente e può arrivare quasi insieme alla biglia. Nell’aria contano anche le dimensioni e la massa: avere la stessa forma non basta per cadere nello stesso modo. Nel vuoto, invece, l’arrivo simultaneo è garantito se i corpi sono lasciati da fermi, insieme e dalla stessa altezza.

Foglio disteso e piuma mostrano entrambi come l’aria può rallentare la caduta. Confrontare il foglio disteso con lo stesso foglio appallottolato permette di osservare l’effetto della forma senza cambiare la massa della carta. La piuma rende particolarmente evidente la differenza tra caduta nell’aria e caduta nel vuoto.

Gli oggetti partono da fermi e dalla stessa altezza. Le cadute nell’aria sono rappresentazioni qualitative: non forniscono tempi misurati o previsioni per oggetti reali. Nel vuoto i due movimenti coincidono. L’animazione è rallentata per facilitarne l’osservazione.