Galileo y la Cinemática: Descubrimientos Clave sobre el Movimiento

La Cinemática de Galileo: Fundamentos y Descubrimientos

Galileo concibió el estudio de la cinemática desde una nueva concepción del método científico que pasaba por la construcción de modelos racionales idealizados que después debían verificarse mediante experimentos. Galileo distinguió entre movimientos uniformes y movimientos uniformemente acelerados, estableciendo así que los movimientos no se clasificaban en función del móvil o de su ubicación en el cosmos, sino del tipo del movimiento.

Movimiento Uniforme

Definición y Características

• Movimiento uniforme 1: Se entiende aquel en el que los espacios recorridos por un móvil en tiempos iguales, cualesquiera que estos sean, son iguales entre sí. Si un móvil dotado de movimiento uniforme recorre dos espacios distintos a una misma velocidad, los tiempos empleados guardarán entre sí la misma proporción que los espacios recorridos.

• Movimiento uniforme 2: Definía operacionalmente el movimiento con una relación numérica entre magnitudes (espacio, tiempo), es decir, eliminaba aspectos de la realidad que él consideraba accesorios y no influyentes en el resultado final, de modo que solo trabajaba con un esquema ideal que en absoluto reflejaba o copiaba la realidad, sino que la idealizaba y/o la esquematizaba.

• Movimiento uniforme 3: El estudio de los movimientos uniformes le condujo a suponer que un móvil que se desplace con tal tipo de movimiento lo haría así de forma indefinida.

  • De este modo, anticipó el Principio de Inercia que luego desarrollarían otros autores como Descartes y Newton.
  • Respondió al contraargumento aristotélico de la detención de todo móvil inventando el concepto de fricción o fuerza de rozamiento.

Movimiento Uniformemente Acelerado

La Caída de los Graves y su Naturaleza

• Movimiento uniformemente acelerado 1: Era el movimiento típico de la caída de los graves que Aristóteles explicaba mediante la teoría del lugar natural.

  • Galileo determinó que los movimientos de caída de los graves no seguían los principios aristotélicos, pues:
  • La velocidad de caída no era en absoluto proporcional al peso del grave, sino que era la misma para todo objeto con independencia de su volumen o su peso.

• Movimiento uniformemente acelerado 2: En estos movimientos siempre se partía del reposo, por lo que el movimiento se iba incrementando.

  • Este tipo de movimiento es aquel que, partiendo del reposo, adquiere en tiempos iguales, iguales incrementos de velocidad.
  • Si un móvil cae, partiendo del reposo, con movimiento uniformemente acelerado, los espacios recorridos en un tiempo cualquiera están entre sí como los cuadrados de los tiempos.

• Movimiento uniformemente acelerado 3: Supuso que la caída libre de los graves era cinemáticamente equivalente al movimiento de planos inclinados.

  • Sus experimentos con bolas que dejaba caer por planos inclinados le condujeron a formular la hipótesis de que este tipo de movimientos en realidad eran uniformemente acelerados, esto es, que los incrementos de velocidad eran constantes.

Movimiento de Proyectiles

La Trayectoria Semiparabólica

• Sus experimentos consistían en lanzar sobre un plano horizontal una bola entintada con movimiento uniforme y dejarla caer al suelo, donde se marcaba la posición donde caía.

  • Un proyectil que se desplaza con un movimiento compuesto por un movimiento horizontal y uniforme y por un movimiento descendente, naturalmente acelerado, describe, en este movimiento, una línea semiparabólica.
  • Esta conclusión iba contra la idea aristotélica de que era imposible la combinación de movimientos, pues eso era lo mismo que sostener que un ser natural actualizaba a un tiempo potencias distintas y aun contrarias.