5.8: Ingravidez

Cuando se deja caer un objeto, acelera hacia el centro de la Tierra. Si la fuerza externa neta sobre el objeto es su peso, se dice que está en caída libre; es decir, la única fuerza que actúa sobre el objeto es la gravedad. Galileo fue clave para mostrar que, en ausencia de resistencia del aire, todos los objetos caen con la misma aceleración g. Sin embargo, cuando los objetos en la Tierra caen hacia abajo, nunca están realmente en caída libre, porque siempre hay alguna fuerza de resistencia hacia arriba del aire actuando sobre el objeto. La ingravidez, o gravedad cero, es una sensación que experimenta un cuerpo cuando desaparecen todas las fuerzas de contacto que actúan sobre él.

Hablando técnicamente, la gravedad existe en todas partes del universo porque se define como la fuerza que atrae a dos cuerpos entre sí. Sin embargo, los astronautas en el espacio generalmente no sienten sus efectos. Los astronautas en una nave espacial acelerando hacia abajo a g sienten ingravidez. Si midieran su peso durante la caída libre utilizando una balanza, la lectura en la balanza sería cero. No hay diferencia en la gravedad cero aparente en el avión y en órbita cuando ocurre la caída libre. Considera a una persona de pie sobre una balanza en un ascensor durante la caída libre. Aquí, como no se les aplica ninguna fuerza de reacción, experimentarían gravedad cero. Por lo tanto, la lectura en la balanza sería cero.

Este texto está adaptado de Openstax, University Physics Volume 1, Section 5.4: Mass and Weight.

Recordemos que si se ignoran los efectos de fricción del aire, todos los cuerpos, independientemente de sus masas, caen con una aceleración constante conocida como aceleración debida a la gravedad.

Tales cuerpos se llaman cuerpos en caída libre y la fuerza neta que actúa sobre ellos solo se debe a su peso. Llegan al suelo al mismo tiempo.

Por lo tanto, en ausencia de fuerzas de contacto, cualquier cuerpo que caiga libremente experimenta ingravidez.

Por ejemplo, en una montaña rusa, el ciclista es actuado por la fuerza normal y la fuerza gravitatoria. Cuando el coche llega a la parte superior del circuito, el piloto se levanta momentáneamente del asiento, eliminando así la fuerza normal.

La única fuerza que actúa sobre la persona en esta posición es su peso, lo que le hace sentirse "ingrávido". La ingravidez es simplemente una sensación, ya que el peso del cuerpo de uno siempre está actuando cuando está en la Tierra.