Velocità caduta libera
Qual è la velocità in caduta libera?
La caduta libera (o moto dei gravi) è il moto tipico dei corpi lasciati liberi di cadere sulla superficie terrestre (o di altro pianeta).
Un corpo in caduta libera subisce una accelerazione che è costante e segue pertanto un moto che è rettilineo uniformemente accelerato.
Il valore dell'accelerazione di gravità (g) sulla Terra assume un valore medio di 9,8 m/s2; ciò significa che un grave lasciato libero di cadere incrementa la propria velocità di 9,8 m/s ogni secondo.
Considerando che nella caduta libera la velocità iniziale è nulla (V0 = 0), risulta che dopo un certo tempo t il corpo assume una velocità pari a:
V = g ∙ t
in cui - come si è detto - g è il valore costante dell'accelerazione di gravità che vale 9,8 m/s2.
Velocità di caduta libera e attrito dell'aria
Come aveva correttamente previsto Galileo Galilei, ogni corpo presente sulla Terra è soggetto alla stessa accelerazione di gravità pari a 9,8 m/s2 indipendentemente dalla massa o dalla forma del corpo.
L'esperienza comune ci insegna però che se lasciamo cadere un martello o una piuma i tempi di arrivo al suolo sono ragionevolmente diversi.
Questo accade perché siamo immersi nell'atmosfera, ovvero la caduta dei gravi avviene all'interno di un fluido, l'aria appunto, la cui resistenza dipende dalla forma dell'oggetto.
La forma (che influenza l'entità dell'attrito con l'aria) gioca un ruolo fondamentale e determina la velocità di caduta libera. Tanto più la forma dell'oggetto incrementa l'attrito con l'aria, tanto più bassa sarà la velocità raggiunta dall'oggetto stesso.
A titolo di esempio ricordiamo che la velocità di caduta libera di un paracadutista è di 250 km/h.
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