En el modelo físico-matemático de la simulación se incorpora una fuerza de resistencia ejercida por la atmósfera, proporcional a la velocidad para velocidades pequeñas (régimen laminar) y proporcional al cuadrado de la velocidad para velocidades más elevadas. 

El coeficiente depende del volumen del objeto, su forma más o menos aerodinámica (que le puede facilitar o dificultar su penetración a través del aire), el material, etc.

La animación adjunta enseña que, teniendo en cuenta estos factores, se predice un movimiento de caída inicialmente acelerado (con una aceleración decreciente) y, una vez alcanzada la velocidad límite, uniforme.

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En la animación adjunta hemos incorporado un paracaídas. En el momento de su apertura disminuye bruscamente la velocidad, lo que es equivalente a plantear en el modelo físico-matemático una modificación repentina de la velocidad límite.

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Conviene saber que, aunque como hemos dicho la leyenda se suele contar de este modo, el propio Galileo, realizara o no el experimento, admitió en un pasaje de sus diálogos que "las dos bolas llegaron con uno o dos cúbitos de diferencia (unos 0,5 m)". Galileo atribuyó esa diferencia a un mero error experimental y destacó que en todo caso tal diferencia es muchísimo menor que la que se obtendría según Aristóteles, quien había afirmado que si un cuerpo pesa el doble que otro, también cae el doble de rápido.

Modificando las condiciones iniciales de los movimientos que simula la animación adjunta (en el gif adjunto vemos que se han ajustado esos parámetros para obtener el resultado que dijo Galileo que había obtenido) se constata que, al intervenir la fuerza de rozamiento del aire, la masa inercial y la masa gravitatoria no se cancelan y, como consecuencia de ello, dos objetos de masa diferente adquieren aceleraciones diferentes y tienen una velocidad límite diferente (tanto más diferente cuanto menor sean ambas masas)

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Un movimiento interesante de caída dentro de fluidos es el de un cuerpo sumergido en agua. En este caso, es lógico esperar que se alcance enseguida la velocidad límite. La densidad de agua (mucho mayor que la del aire) hace al empuje ser muy apreciable. Además, la fuerza de rozamiento es también mucho mayor que en el aire. En consecuencia, se prevé que el descenso del objeto corresponda enseguida a un movimiento uniforme a esa velocidad.

Para comprobar estas hipótesis se puede realizar un experimento que estudie el movimiento de caída de una esferita dentro de una probeta llena de agua.  La imagen de la izquierda corresponde a un análisis experimental realizado en el Laboratorio y la de la derecha a otro realizado en el concurso Ciencia en Acción 2010, donde mereció una Mención de Honor del Jurado. El experimento utiliza una cámara para filmar el movimiento y el programa Modellus para simularlo y analizar la correspondencia entre el movimiento real filmado y un movimiento uniforme, simulado.

Clic aquí para consultar estos experimentos.

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