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jueves, mayo 12, 2005

El experimento de Galileo

Retrato de Galileo, por Justus Sustermans (1636).Parece que últimamente me he centrado exclusivamente en películas, así que hoy voy a cambiar un poco, y hablar de una leyenda relacionada con la gravedad: El experimento de Galileo. A todos nos enseñaron en el colegio que todos los cuerpos caen con la misma aceleración, independientemente de su peso. Esto es debido a que la fuerza de la gravedad es directamente proporcional a la masa del obeto. Un cuerpo con el doble de masa que otro, será atraído con el doble de fuerza, pero como la aceleración producida es igual a la fuerza dividida entre la masa, nos quedaría que es la misma para todos los objetos. De hecho, en el colegio también nos enseñaron que esa aceleración, a nivel del mar es de 9.8 m/s2 y se conoce normalmente como g.

Foto de la torre incinada de Pisa.Eso es totalmente cierto. Es pura física. Pero muchas veces, para dar más énfasis a este hecho, nos cuentan el experimento que realizó Galileo Galilei en la torre de Pisa. Dice la leyenda que Galileo subió a lo alto de la torre y dejó caer dos objetos, siendo uno más pesado que el otro. Y comprobó que ambos objetos cayeron al suelo al mismo tiempo. He dicho leyenda, y eso es porque dudo mucho que eso pudiera ocurrir así. ¿Y por qué? Bueno, obviando el hecho de que ninguna persona sensata se arriesgaría a abrirle la cabeza a un posible transeunte que paseara por allí, es muy improbable que los dos cuerpos cayeran al suelo al mismo tiempo. ¿Y por qué? Pues porque a pesar de que la gravedad imprime la misma aceleración a todos los cuerpos, éstos no caen a la misma velocidad. ¿Pero no es eso una contradicción? Pues no, porque la gravedad no es la única fuerza que actúa sobre un cuerpo en caída libre. Existe otra fuerza muy importante que se opone a la caída, y es el rozamiento del aire.

Todos habremos hecho problemas de caída libre en las clases de física, o del famoso tiro parabólico. Y siempre, el enunciado del problema decía lo mismo: "considerar el rozamiento del aire despreciable" que básicamente quiere decir, suponer que la fuerza de la gravedad es la única fuerza existente. Este planteamiento es bastante lógico desde un punto de vista pedagógico. Si nos están enseñando la fuerza de la gravedad, pues los problemas deberían basarse exclusivamente en eso. Pero en el mundo real, el rozamiento del aire no es nada despreciable. Es la fuerza debida al rozamiento del aire la que hace que un paracaidas funcione. Es el rozamiento del aire el que hace que la mayoría de los meteoritos se desintegren antes de tocar el suelo, y el que hace que los vehículos espaciales se calienten tanto en la reentrada (como quedó bien patente en el trágico accidente del Columbia). Es el aire el que produce la fuerza de sustentación de un avión, o el que permite que un helicóptero se mantenga flotando. Así que su efecto no es en absoluto despreciable.

Vale ¿y de qué depende la fuerza de rozamiento del aire? Pues depende de la geometría del objeto, de la densidad del aire, y de la velocidad. Y no depende en absoluto de la masa del objeto. Estos dos últimos factores son los más importantes, pues nos permite razonar que si tenemos dos objetos de igual forma y tamaño pero de distinta masa, la fuerza debida al rozamiento del aire depende exclusivamente de la velocidad de caida.

Imaginemos que tenemos dos bolas del mismo tamaño, una de plomo y otra de corcho, y las dejamos caer desde cierta altura. En el instante en que las soltamos, la única fuerza que actua sobre ellas es la gravedad, por lo que sufrirán la misma aceleración (los famosos 9.8 m/s2), y caerán a la par. Pero desde el momento en el que empiezan a caer, aparece la fuerza de rozamiento del aire, que se opone al movimiento de caida. Al principio, como caen a la misma velocidad, la fuerza será igual para ambas. Pero como la aceleración es igual a la fuerza dividida entre la masa, eso quiere decir que la aceleración (deceleración, más bien) debida al rozamiento del aire será menor en la bola de plomo que en la de corcho. Y ahí está el quid de la cuestión. El efecto del rozamiento del aire frena más la bola de corcho que la de plomo, y por tanto esta última llegará antes al suelo.

De hecho, es el rozamiento del aire el que hace que en un momento dado un cuerpo en caída libre deje de acelerar. En efecto, si la fuerza de rozamiento es directamente proporcional a la velocidad (en realidad, lo es al cuadrado de la velocidad), ésta va aumentando a medida que el objeto acelera. El objeto irá acelerando cada vez menos, pero aumentando su velocidad, hasta que llegue un momento en el que la fuerza de rozamiento sea igual a la fuerza de la gravedad y el cuerpo caiga a velocidad constante. Eso es lo que se conoce como velocidad terminal, un concepto bien conocido por los que se dedican al paracaidismo y la caída libre.

Resumiendo, que si bien es cierto que la gravedad imprime la misma aceleración a todos los cuerpos, no es menos cierto que el rozamiento del aire hace que aquellos caigan con diferente aceleración. Si realizaramos el experimento de Galileo en una cámara de vacío, no cabe duda de que todos los cuerpos caerían igual. Incluso una hoja de papel o una pluma caerían como un ladrillo.

107 comentarios:

  1. ¿no se hizo un experimento en la Luna, donde se soltó una plomada y una pluma y llegaron al suelo al mismo tiempo? Eso es otra prueba en contra de la conspiración, o hicieron vacio en el estudio :D

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    1. eso es cuestionable pues en el video no caen al mismo tiempo si lo ves detenidamente se observa incoherencias

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    2. fernando es cierto bueno si eres hombre ya tu tienes quiero tu pene

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    3. menudos maricas comepenes

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    4. quereis mi pene?

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    5. Caen a la misma velocidad, pues yo he echo ese experimento en mi instituto, en el que soltamos una bola de madera y otra de acero, mas pesada, al mismo tiempo y desde la misma altura, llegando las dos al mismo tiempo al suelo.

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    6. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  2. ¡Vaya! Pues no tenía ni idea. Nunca te acostarás sin saber una cosa nueva.

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  3. que no lo sé seguro, me suena haberlo leido en alguna parte, pero no tengo datos precisos...

    quizas, podria ser que lo leyera en alguna novela de cifi.

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  4. Yo siempre le decía a los compañeros que los objetos no pueden caer a la vez. Que la gravedad no es lo único que hay. Ver esto escrito me ha recordado tiempos de instituto.
    .. . . . . . . .
    No tenía ni idea de qué era la velocidad terminal.

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  5. Sip, es que es surrealista pensar que una pluma y una bola de acero van a caer a la misma velocidad en condiciones normales.

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  6. estás obviando un dato MUY importante: la densidad del objeto. Divide el volumen por la masa de las bolas de corcho y plomo y verás que son diferentes. la velocidad terminal también depente de la densidad. si tomas dos objetos de plomo y los tiras de una torre como la de Pisa, caerán al mismo tiempo.

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  7. La velocidad terminal depende de la densidad del FLUIDO, no del objeto que cae.

    La fórmula de la velocidad terminal es

    ?(2mg/C?A)

    Donde:

    m es la masa.

    g es la aceleración de la gravedad.

    C es el coeficiente de resistencia, que depende de la geometría y textura del objeto.

    ? es la densidad del fluido (es decir, del aire).

    A es la sección del objeto en la dirección perpendicular al movimiento.

    En el caso de dos bolas iguales, del mismo tamaño, una de corcho y otra de plomo, todos los valores de la fórmula son iguales, salvo la masa, que es mayor en el caso del plomo (y tal vez el coeficiente de resistencia, por la diferencia entre texturas, pero cuya diferencia sería muy pequeña), por lo que la velocidad terminal es mayor en el caso de la bola de plomo.

    Para que el coeficiente de resistencia sea también idéntico, podemos pensar en una bola de plomo macizo y otra de corcho, forrada de plomo. La de plomo mazizo tiene sin duda alguna una velocidad terminal mayor.

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    1. Hola! me parece que en el análisis de las fuerzas que actúan sobre los cuerpos que caen, falta el empuje de Arquímedes.

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    2. El empuje de arquimides depende del peso del fluido desalojado... i.e. el peso del aire... que ese si es despreciable en comparación para los volumenes que se hablan.

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    3. Y respecto a lo de la densidad del fluido: NO solo depende de eso. Depende también de la forma y del peso/densidad del objeto.
      La fuerza de drag (Fdrag) depende de la forma, tamaño y densidad del fluido. Depende también de la velocidad al cuadrado.
      Pero la gracia es que lo constante en la parte de gravedad es g (la aceleracion de la gravedad), por lo que es más sencillo comparar aceleraciones y decir que la velocidad terminal la alcanzamos cuando ambas aceleraciones (g y la deceleración de resistencia del aire) son iguales, esto es g (aceleracion gravedad) = aceleracion de drag = Fdrag / masa... y ahí tienes la masa que faltaba: densidad del fluido, forma/superficie y peso/densidad.

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  8. Bonito blog tenéis por aquí.

    Hace poco estuve en el Museo de la Ciencia de Barcelona, y allí se puede ver caer una bola de acero y una pluma dentro de un tubo de plástico transparente. La primera caida se produce en condiciones normales, pero la segunda caida se produce una vez se ha hecho el vacío en el interior del tubo.
    Por mucho que te lo expliquen, es extraño ver como alcanzan el suelo simultaneamente, ya que nuestros sentidos nos dicen, debido a la experiencia diaria, que la bola de acero llegará antes que la pluma.

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  9. Lo de la plomada y la pluma yo lo vi en las imagenes originales de la llegada a la luna que se emitieron en tv en el año 1989 con motivo del XX aniversario. Era un astronauta, no recuerdo cual de los dos, que los dejón caer de su mano al mismo tiempo y llegaron a la vez al suelo. Da un poco de cosa la imagen.

    Un saludo.

    PD.- Creo recordar que no era una plomada, sino un martillo.

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  10. Aunque es una entrada algo antigua igual dejo mi comentario.

    La leyenda se encuentra comunmente suponiendo que ambas esferas son del mismo material, siendo no el rozamiento despreciable, sino la diferencia de rozamiento entre ambas esferas despreciable. (Misma masa, mismo material, misma geometría)

    Lo del comentario conspiranoico en la luna, no se si fue en broma, pero en todo caso: En la luna no hay atmósfera, ergo tampoco hay viento (Adelantandome, la bandera de la foto lunar ondea no por el viento, sino porque al colocarla los astronautas y carecer de fricción de alguna atmósfera basta una perturbación breve para que ondule un tiempo prudencial para una foto).

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  11. Eso mismo discutí yo con un profesor de Mecánica de la UAM. Lo peor es que en el libro "Dinámica clásica de partículas y sistemas" de Jerry B. Marion (Libro base para la asignatura) vienen dos ejemplos mal. Yo ahí diciendo que si le pongo un paracaidas de los Clip a un elefante y lo dejo caer desde muy alto, se mete un leñazo de la leche. Al final no dió su brazo a torcer y me quedé con un cate lindísimo.

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  12. la pagina dice asi:
    Imaginemos que tenemos dos bolas del mismo tamaño, una de plomo y otra de corcho, y las dejamos caer desde cierta altura. En el instante en que las soltamos, la única fuerza que actua sobre ellas es la gravedad, por lo que sufrirán la misma aceleración (los famosos 9.8 m/s2), y caerán a la par. Pero desde el momento en el que empiezan a caer, aparece la fuerza de rozamiento del aire, que se opone al movimiento de caida. Al principio, como caen a la misma velocidad, la fuerza será igual para ambas. Pero como la aceleración es igual a la fuerza dividida entre la masa, eso quiere decir que la aceleración (deceleración, más bien) debida al rozamiento del aire será menor en la bola de plomo que en la de corcho. Y ahí está el quid de la cuestión. El efecto del rozamiento del aire frena más la bola de corcho que la de plomo, y por tanto esta última llegará antes al suelo.


    osea q dice q como la aceleración es igual a la fuerza dividida entre la masa, pero xq no tiene en cuenta esta masa cuando abla d la acelaracion q toma debido a la gravedad?
    toma la masa para la deceleracion q crea la fuerza d rozamiento dl aire, pero no para la aceleracion q crea la gravedad? porque no? porque solo para un tipo d aceleracion y no para todas?

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  13. Creo que el texto se explica sólo, pero por aclarar:

    La aceleración debida a la gravedad, es independiente de la masa. Sólo depende de la masa de la Tierra, y de nuestra distancia a su centro.

    La fuerza debida al rozamiento, es independiente de la masa. Sólo depende de la geometría, volumen y velocidad.

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    1. Hola se que este hecho esta demostrado hasta por la NASA y no me refiero a lo de la luna, pero puede que por falta de concocimiento de formulas fisicas no vea el sentido a las siguientes frases:
      "Al principio, como caen a la misma velocidad, la fuerza será igual para ambas. Pero como la aceleración es igual a la fuerza dividida entre la masa, eso quiere decir que la aceleración (deceleración, más bien) debida al rozamiento del aire será menor en la bola de plomo que en la de corcho."
      Se da a entender que: Desaceleracion por rozamiento=F/m. Lo que no tendría sentido ya que por lo tanto ambos objetos sufrirían la misma desaceleración y cearía al mismo tiempo.

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    2. A no ser que esa F sea constante no como la de la gravedad, en tal caso ya me respondo a mi mismo.

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    3. A ver, esa F, es la fuerza debida a la resistencia del aire, y que se opone a la caída. Y esa fuerza es independiente de la masa. Dicho de otra forma, dos cuerpos con la misma forma, cayendo a la misma velocidad, sufren la misma fuerza de rozamiento. Y puesto que F=m·a (y por tanto, a=F/m), si F no varía, para una masa mayor, la aceleración es menor y viceversa.

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  14. Sepan disculpar si pregunto algo obvio para uds que se desprenda del texto, pero aca voy...
    Si el ejemplo ahora es con una única bola de plomo o dos iguales (o de lo que fuera). En un primer intento la suelto en caida vertical desde una altura h y en otro la disparo con una velocidad x en perfecto horizontal desde la misma altura , tarda lo mismo en caer? Según lo que entendí acá y descomponiendo los vectores de velocidad entiendo que sí. Ahora si el objeto fuera un tipo de proyectil no esférico, aca el rozamiento haría que por mínima que fuera la diferencia lleguen en un lapso de tiempo diferente? Gracias.

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  15. Tú mismo te has contestado, y correctamente :-)

    Efectivamente, si no hubiera rozamiento, tardarían lo mismo. Pero la forma del objeto y el aire, pueden influir. Se me ocurre por ejemplo un proyectil más o menos aplanado, con una cierta capacidad de "planeo".

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  16. Yo no tengo estudios, pero la cabeza le da vueltas a todo esto y me gusta mucho.

    Yo hasta ahora, y por lo poco que estudie en mi epoca, creia que las 2 bolas caian a al mismo tiempo. Pero no este ejemplo de una de plomo y otra de corcho, porque la de corcho tiene pequeños agujeros por donde entra el aire y la hace frenar mas.....

    Supongamos que 2 bolas una de de Hierro de 2 kilos y otra de Hierro de 1 kilo, las soltamos desde la misma altura, etc... ¿Caerian a la vez? o ¿caeria una antes que otra?

    Saludos.

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  17. Pues depende del volumen. Sin son macizas, la de 2 kilos tendría el doble de volumen. No sé si eso sería suficiente para que la resistencia del aire sea también el doble (creo que no).

    Pero si son huecas, de forma que se tratan de esferas del mismo tamaño y material (y por tanto textura), diferenciándose únicamente en la masa, entonces la de 2 kilos llegaría antes al suelo.

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  18. En cuanto a tu respuesta:
    "La aceleración debida a la gravedad, es independiente de la masa. Sólo depende de la masa de la Tierra, y de nuestra distancia a su centro.", ¿no es la formula de la fuerza gravitatoria F=G*M*M'/R*R, siendo M' la masa del objeto?
    Quizá desprecies dicha masa debido a su insignificancia respecto a la masa de la tierra.
    Un saludo

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  19. La fórmula que has puesto es la de la fuerza gravitatoria. Lo que es independiente de la masa es la aceleración gravitatoria. Son conceptos distintos, pero muy relacionados. Concretamente, la fuerza es igual a la masa por la aceleración:

    F=m·a

    Por tanto, si la fuerza debida a la gravedad es:

    F=G·M·m/r^2

    siendo M la masa de la Tierra, y m la del objeto en cuestión, tenemos que la aceleración debida a la gravedad terrestre es

    a=G·M/r^2

    No aparece la masa del objeto por ningún sitio. La aceleración es siempre la misma.

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  20. hummmm leyendo este articulo me he acordado de la energia mecanica. Si no recuerdo mal, la energia potencial es igual a la masa por la gravedad por la altura y la cinetica un medio de la masa por la velocidad al cuadrado.

    Si tenemos dos esferas de las mismas dimensiones a 20km de altura pero una de plomo con una masa de 1000kg y la otra de 500Kg del metal que sea ambas tendra una energia potencial diferente y por lo tanto una energia cinetica diferente que dara una velocidad diferente, una llegara antes al suelo que la otra.

    Digo esto porque me descoloca eso del experimento del tubo de vacio... xDDD

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  21. anónimo, la diferencia en la energía cinética final se debe únicamente a las masas diferentes. como recuerdas bien el cálculo de las energías, pon los números y verás que sale exactamente la misma velocidad en ambas (632,46 m/s usando g=10 m/s²).

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  22. Sarta de nerds... lo que se quizo demostrar con ese experimento (sea o no sea verdad) es un principio.
    Nadie dijo el peso de los cuerpos que se dejaron caer solo se dijo que tenian distinta masa.
    Si arrojan un bloque de 1 tonelada y otro de 2 al mismo tiempo el rozamiento del aire se va al tacho minimizandose logaritmicamente. o si la diferencia es de 0.001% del peso tambien el experimento estaria bien realizado. Las condiciones se pueden suponer pero el principio es el mismo

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  23. pillox2 dijo:
    ¿Pero es que alguien duda del esperimento aun a estas alturas con lo facil que es hacerlo?
    Ganas de sembrar polemica o lo que es peor, miedo a que se caigan los Dioses de algunos.
    Invito a subiros a la azotea dejando obserbadores a bajo y hacer la prueba con dos bolas de acero, una de kilo y otra de 1/4 k. por decir algo.
    Siempre llegan al mismo tiempo.
    y si os da pereza siempre lo podeis hacer de pie.
    Y dejaros de discusiones y de confundir al personal con vacuas divagaciones.¿Acaso osais poner en duda el que esta considerado el más importante y práctico esperimento de la historia?

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  24. ¿Pero es que alguien duda del esperimento aun a estas alturas con lo facil que es hacerlo?

    Sí, dudo del experimento. Efectivamente es muy fácil hacerlo, y comprobar que dependiendo de los objetos, pueden caer en momentos distintos.

    Ganas de sembrar polemica

    ¿Quién siembra polémica? La física es la que es. No hay polémica posible.

    Invito a subiros a la azotea dejando obserbadores a bajo

    Pero con mucho cuidado. Como le des a un observador en la cabeza...

    dos bolas de acero, una de kilo y otra de 1/4 k. por decir algo.

    Yo propongo un libro y una hoja de papel, por decir algo. ¿Llegan al mismo tiempo?

    Y dejaros de discusiones y de confundir al personal con vacuas divagaciones.

    Creo que tú eres el confundido. La gravedad no es la única fuerza existente en una caída. Es pura física.

    ¿Acaso osais poner en duda el que esta considerado el más importante y práctico esperimento de la historia?

    ¿Según quién? A mí, por ejemplo, me parece mucho más importante el realizado durante el eclipse total de sol de 1919, que corroboró la Relatividad General.

    Y sí, oso, porque sé lo suficiente de física.

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  25. eee, realmente si subes a una azotea alta y tiras una bola de 1 kg y otra d 1/4 de kg llegan a la vez???.....

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  26. Si usás lo que dijo Miguel Vargas en su página "ciencia fácil" deberías citarlo, de otra manera es plagio puro, por lo que deberías seguir hablando de películas, que puede que no sea en lo más mínimo interesante, pero por lo menos serás una autentica persona aburrida.

    http://www.cienciafacil.com/paginahipotesis.html

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  27. ¿Que uso lo que dijo quién?

    No sé qué es más indignante, si descubrir que uno publica un texto mío como si fuera suyo, violando claramente la liciencia CC al no atribuirme la autoría, o que alguien crea que ha ocurrido justo lo contrario, y encima me acuse de plagio.

    Porque has de saber, querido anónimo, que es justo al revés. El tal Miguel Vargas ha copiado mi texto. Gracias a tí me he enterado.

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  28. Me he puesto en contacto con Miguel Vargas, y se ha disculpado y sustituido el texto (me dice que se lo mandó un lector, y no comprobó si lo había copiado de algún otro sitio). Se puede ver el cambio, en el mismo enlace.

    Como ves, querido anónimo, no se puede ir de listo por la vida, insultando a la gente y presuponiendo cosas sin constrastar la información.

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  29. A. Koyré junto a Thomas Kuhn y algunos epistemologos más han defendido que el experimento de Galileoes una leyenda y han logrado mostrar con documentos que es bastante improbable que lo haya hecho, y de ahí deviene toda una interperetación de la concepción de ciencia como Paradiga, y como siempre la ciencia está cargada de teoría previa... Te recomiendo Estudios Galileanos de Koyré.

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  30. Copiado de http://www.lorem-ipsum.es/blogs/hal9000/?p=63

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  31. No sé si eres el mismo anónimo que me acusó de plagio, y contraataca con otra página.

    En cualquier caso, fíjate en las fechas de publicación. La de este blog es de 2005, y la de Hal 9000 de 2008.

    Pero lo más gracioso y subrealista a la vez, es que el autor del artículo de Hal 9000, ¡soy yo!

    Hace tiempo escribía allí (y por eso está enlazado bajo el título "Colaboraciones" en la barra de enlaces de la derecha). A veces escribía algo original, y a veces reutilizaba alguna cosa publicada aquí. Te animo a que encuentres más (a bote pronto, recuerdo uno sobre la física de la música).

    Entiendo que no podías saberlo, ya que no aparece el autor en ningún sitio del post de Hal 9000 (extraño, antes sí que aparecía el nombre, y había una lista de artículos por autor). Pero sí que podías haberte fijado en las fechas. Es lo mínimo antes de acusar a nadie de copiar.

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  32. Con las dos bolas que supuestamente dejó caer Galileo, el rozamiento del aire es mínimo; evidentemente, no es lo mismo si se deja caer una pluma, pero las dos bolas eran de hierro y pesaban una libra y diez libras, por lo que la diferencia al llegar al suelo sería, como máximo, de unos centímetros.

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  33. Resulta que Aristóteles, o sea, la ciencia en vigor en tiempo de Galileo, decía que si se soltaban dos cuerpos desde una altura, la velocidad de uno con respecto al otro era proporcional a su peso. Es decir, si soltamos dos bolas de hierro de 1 kg y otra de 10 kg, la segunda llegaría al suelo 10 veces antes. Galileo demostró que las dos bolas llegaban al mismo tiempo. No lo hizo tirando las dos famosas bolas desde la torre de Pisa (no se sabe con certeza si lo hizo o lo puso como un ejemplo teórico). Los experimentos de Galileo los hizo con un plano inclinado (para ralentizar su caída, porque los instrumentos de medida de la época eran los que eran), demostrando que la velocidad a la que caía un cuerpo no dependía en absoluto del peso del mismo. El rozamiento es otra cosa. Repito, lo que demostró experimentalmente fue sólo que: La velocidad de caída libre de un cuerpo no depende de su peso.

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  34. Pero tambien hay que tener en cuenta que la velocidad de un cuerpo dentro de un fluido, como es el aire, depende también de la densidad del cuerpo con respecto al aire, del efecto rozamiento (en este caso, las turbulencias) y de los movimientos locales del fluido (viento). Por eso en los experimentos en el aire hay una ligera diferencia en la llegada al suelo, porque hay que aplicar todos estos factores.
    Un saludo.

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  35. No estoy deacuerdo en absoluto con tus comentarios , no has tenido en cuenta la teoria de la relatividad de Einstein...

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  36. Estas causas que podemos denominar como variables son eso, pero la ciencia y su lógica permanece con los pasos de los años intactas hasta como siempre la misma ciencia descubra no ya una variable o factor que ocasiona una variación sino la evolución de estos conceptos a causa de un nuevo descubrimiento de hace redefinir todos los conceptos como fueron los descubrimientos de nuevos planetas que hacen reestructurar todo lo conocido, nuevos materiales que hacen variar las formulas etc.

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  37. Aqui tenéis el vídeo del experimento que realizó un astronauta del Apollo 15, dejando caer en la luna un martillo y una pluma al mismo tiempo: http://www.youtube.com/watch?v=V3rdC6bgjyg

    Un saludo!

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  38. Cuidado con la didáctica de los experimentos... Yo recuerdo haber hecho en clase de física el experimento de cronometrar cuánto tardan diferentes bolas en caer por un plano inclinado... y me salía una fuerza de gravedad de 7,5 m/s2...

    Evidentemente, era por el rozamiento con el propio plano inclinado, pero fui el único que aprobó en clase, porque fui el único que dije que no me había salido 9,8.

    Así que nadie se extrañe de que el resultado de un experimento sea justo lo contrario de lo que esperas, y aún así, no deje de ser cierto... es que no sabes todos los factores que influyen en el experimento.

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  39. A ver, esto es muy sencillo de demostrar. Cogéis las dos bolas y las colocáis en dos cajas de cartón exactamente iguales. Así aseguramos que el rozamiento aerodinámico es idéntico (conviene que las cajas sean lo más ajustadas posible al tamaño de las bolas, para asegurarnos que caen con la misma "postura"). Las soltáis las dos al mismo tiempo... et voilà, las dos llegan al suelo al mismo tiempo.

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  40. mierda es muc pero es bueno

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  41. Tomen cuerpos cuyas masa sean de un valor tal que las fuerzas que actúen sobre ellos debido a la gravedad sean mucho mayor que las fuerzas de rozamiento ejercidas por el aire, con lo cual resultan despreciables. como consecuencia los dos cuerpos llegaran al suelo al mismo tiempo.

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  42. Quisiera preguntar algo: Supongamos una particula de masa m, la cual sometemos a un movimiento circular acelerado. Supongamos que en un instante en que la particula toma una velocidad tangencial próxima a la luz , se la suelta, de modo tal que su trayectoria sea rectilínea y uniforme. Mi pregunta es: cual es la masa de la particula?

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  43. no creo que eso sea posible pero si mi pipi mide 8cm sicreo que puede ser

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  44. penes pipis la gravedad no me importa quiro unpipi

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  45. Te doy mi pene, Chupaalo todo

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  46. Se deja caer una hoja y un martillo en el vacío. ¿que cae primero? O.o
    (AYUDAAAAAAAAAAA PORFIS, VIENE EN MI EXAMEN Y NO SE QUE RESPONDER!)

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    1. puesdejame decirte que caen al mismo tiempo, el martillo tiene mayor masa mayor fuerza gravitacional

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    2. Cae a la vez porq lo digo yo y si no te parece correcto ya sabs donde está la puerta, y si quieres te acompaño y te la abro muy amablemente
      No sé porq lo he puesto

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  47. Estaba leyendo sobre el renacimiento, filosofía para ser más exactos, y me apareció este ejemplo. No podía entender como era esto posible, gracias a este blog y a la mayoría de sus comentarios he disipado mis dudas.

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  48. Genial el post, me lo dejaron cuando asistía a clases y me sirvió muchisimo!!!

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  49. Muy buena información Alfonso, voy a guardarla porque a mi hija se la dejaron de tarea de investigación para el próximo año escolar.

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  50. Solo aplicando el sentido común, llegaremos a la misma conclusión.


    El problema es que hay mucho vacilón suelto que disfruta haciéndose el 'listo': una pena.

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  51. ¿Cómo actúa la fuerza de resistencia sobre una hoja de papel? No lo logro entender muy bien, y acá leyendo todos sus comentarios me doy cuenta que son personas que son capaces de responderme con total confiabilidad. Les agradecería mucho que me ayudarán soy un estudiante que quiere aprender y sobre todo pasar al último año escolar.

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  52. tengo una duda....... si lanzamos una hoja de papel estirada y una pelota de tenis verticalmente hacia arriba....¿podrian alcanzar la misma altura?

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  53. Soy profesor de Física, me he entretenido mucho leyendo la nota y los comentarios, aunque es triste que haya gente que no tiene nada que hacer y comente estupideces ensuciando un espacio que podría resultar tan útil para muchos, como para mí y mis alumnos. Es excelente el aporte que hace el autor de esta nota, aunque no me he puesto fino en detalles.
    Quiero aportar una aclaración:
    En el vacío, cualquier objeto de cualquier tamaño, masa, forma o textura caerá de la misma forma, una pluma, un martillo, una plomada, una pelota de acero, una hora estirada... TODOS CAERÁN A LA VEZ EN EL VACÍO, y CASI a la vez en la Luna, ya que sí posee algo de atmósfera, mínima por su baja gravedad, pero sí hay partículas de polvo o gases suspendidas en su proximidad, provocando una fricción mínima a su caída.
    En La Tierra, al aire libre la caída de los cuerpos se torna un poco más confusa... vamos a separar los experimentos posibles:
    1º EXPERIMENTO: 1 hoja de papel estirada (plana) y 1 hoja de papel hecha pelotita.
    RESULTADO: Llega primero la hoja hecha pelotita..
    EXPLICACIÓN: Ambas pesan lo mismo pero no caerán a la vez debido a su rozamiento con el aire, que actúa como freno a la caída y es mayor en la hoja plana que en la hoja hecha pelotita..
    2º.EXPERIMENTO: 1 bola de acero de 1Kg y otra también de acero de 5 Kilogramos.
    RESULTADO: La bola menor (más liviana) cae antes que la mayor.
    EXPLICACIÓN: La caída en este caso no depende del peso sino de la resistencia del aire. Pesos mayores (Fuerzas mayores) tienden a generar aceleraciones mayores (a=F/m) pero masas mayores ofrecen también resistencias al movimiento mayores por lo que se compensan y caen a la vez. Pero la fricción será mayor en la bola mayor, por lo que se frenará más que la menor. Es por esto que la bola menor llegará antes al piso que la mayor (conceptualmente, habría que hacer un cálculo más serio respecto de sus velocidades terminales).
    CONCLUSIÓN: SIENDO DEL MISMO MATERIAL Y FORMA PERO DISTINTO TAMAÑO, CAERÁ PRIMERO LA MÁS AERODINÁMICA.
    3º EXPERIMENTO: Una bola de ping-pong vacía y otra llena de plomo.
    RESULTADO: Caerá primero la de plomo.
    EXPLICACIÓN: Como en el caso anterior, el peso (Fuerza) se compensa con la masa produciendo la misma aceleración para ambas (a=F/m) por lo que caerían a la vez en el vacío. Las Fuerzas de fricción son las mismas para ambas (a iguales velocidades) por lo que caerían a la vez en cualquier experimento de laboratorio. Pero, ¿Qué ocurriría si lanzáramos a ambas desde la punta de un rascacielos? Debemos incluir aquí el concepto de "velocidad terminal". La velocidad terminal se alcanza cuando la Fuerza de fricción iguala a la Fuerza peso de las pelotas, y es constante (aceleración igual a cero). Entonces aquí vemos como en la pelota vacía la fuerza de fricción alcanzará rápidamente el valor de la fuerza de su peso, con lo que alcanzará su velocidad terminal rápidamente. Mientras que la bola rellena con plomo deberá alcanzar una velocidad mucho mayor para que la fuerza de fricción iguale la de su peso, con lo que su velocidad terminal será mucho mayor que la de amiga vacía, cayendo ésta primero.
    CONCLUSIÓN: _En el vacío no importan ni la forma ni textura ni peso, TODOS LOS OBJETOS CAEN DE LA MISMA FORMA.
    _ En La Tierra importan tanto el peso como el tamaño, forma, textura, etc... Sólo caerán a la vez objetos de igual forma y peso. En experimentos de laboratorio dos pelotas, una de madera y otra de acero de igual tamaño caerán a la vez, pero lanzadas desde un edificio caerá primero la de acero. Y punto.
    POR FAVOR, CORRÍJANME SI ESTOY EN UN ERROR.

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    1. No tengo muy claro el resultado del segundo experimento. Habría que tener en cuenta más cosas para determinar el resultado. Como contra-ejemplo un experimento, esta vez espero que real, de Vincenzo Renieri, discípulo de Galileo:

      “Tuvimos ocasión de hacer un experimento con dos graves de materias diferentes, que caían desde una misma altura... porque un cierto jesuita ha escrito que caen al mismo tiempo... Pero, finalmente, nosotros hemos encontrado que esto no era así... Se hizo también el experimento con dos bolas de plomo, una del tamaño de las bolas ordinarias de artillería, la otra del de una bala de mosquete, y se vio que cuando la más gorda y la más pequeña caen desde la altura de este mismo campanario, la mayor precede a la pequeña con mucho.”

      Un saludo.

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    2. Hola estuve haciendo planteos para analizar la caída de dos pelotas del mismo material pero diferente tamaño, en un fluido de densidad menor que el de ellas. Actúan tres fuerzas: el peso, el empuje de Arquímedes y la fuerza de resistencia del aire (que podemos aproximar con la ley de Stokes). Si en las dos primeras reemplazamos a la masa por el producto de densidad por volumen, vemos que son proporcionales a r elevado al cubo. Pero la fuerza por viscosidad es directamente proporcional a r a la primera potencia. Considerando que las velocidades de ambas pelotitas no son muy diferentes, y que la aceleración se puede calcular como la fuerza neta (peso - empuje - fuerza viscosa) dividida por la masa, resulta que la aceleración sería mayor para la pelotita más grande. Si consideramos que entonces la velocidad de la pelota mayor irá creciendo (hacia abajo) más rápidamente, allí la aceleración comenzaría a decrecer. Todo esto si suponemos que aún no llegan a la velocidad límite o crítica.

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  54. No entiendo esta ejemplo: Yo hubiera dicho que cae primero la las pesada...

    2º.EXPERIMENTO: 1 bola de acero de 1Kg y otra también de acero de 5 Kilogramos.
    RESULTADO: La bola menor (más liviana) cae antes que la mayor.
    EXPLICACIÓN: La caída en este caso no depende del peso sino de la resistencia del aire. Pesos mayores (Fuerzas mayores) tienden a generar aceleraciones mayores (a=F/m) pero masas mayores ofrecen también resistencias al movimiento mayores por lo que se compensan y caen a la vez. Pero la fricción será mayor en la bola mayor, por lo que se frenará más que la menor. Es por esto que la bola menor llegará antes al piso que la mayor (conceptualmente, habría que hacer un cálculo más serio respecto de sus velocidades terminales).

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  55. si suponemos que si de pende de su peso, cual seria la relacion entre los tiempos de caida de dos cuerpos cuya relacion de peso es de 1 a 10

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  56. la respuesta es casi lógica ya que los dos objetos caen con la misma cantidad de gravedad entonces caerian igual

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  57. Como no, gente mintiendo sobre los antiguos matematicos, sin los que estos palurdos no podrian estar ni si quiera publicando este vlog, con el que encima tienen la cara de criticarles. Puta vergüenza que me das Alf.

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  58. quien quiere pito .l.

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  59. ciertamente la velocidad sera proporcional a la masa existente en el cuerpo en cuestion... pero acaso newton no realizo experimentoos de esta indole que einstein refuto decadas mas tardes con su famosa teoria?

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  60. es posibleque exita alguna relacion entre la fuerza que se ejerce sobre algo y su direccion de movimiento

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  61. Entonces segun la explicacion de arriba si tengo dos bolas una de PLOMO y otra de PLASTICO con el mismo radio y la misma superficie de rozamiento deberian caer al mismo tiempo en un entrono realista donde si se toma la friccion del aire en consideracion.Vemos que no es cierto. Por que??

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  62. Disculpen mi falta de comprensión, pero donde dicen que "Un cuerpo con el doble de masa que otro, será atraído con el doble de fuerza, pero como la aceleración producida es igual a la fuerza dividida entre la masa, nos quedaría que es la misma para todos los objetos" Entiendo bien si digo que si un cuerpo con mas masa, tiene mas peso y por lo tanto es atraido por la Tierra con más fuerza, pero no se acelera más porque, de acuerdo a la segunda ley de Newton, al tener mas masa tiene menos aceleración?

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    1. Exactamente. Te en cuenta la fórmula: F = m·a

      Si la fuerza y la masa se duplican, la aceleración es la misma
      Si la fuerza se duplica y la masa es la misma, la aceleración se duplica
      Si la fuerza es la misma y la masa se duplica, la aceleración es la mitad

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  63. Pero esto se dice solo cuando se toma las cosas como particulas y como el lo dijo despreciando por eso se dice que se caen al mismo tiempo

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  64. El experimento de Galileo es un experimento mental y probablemente nunca se llevó a la practica. Recordemos que en aqulla época el metodo cientifico era mas cuestion de logica que de probar fisicamente las cosas.
    Uno proponia un experimento, lo realizaba mentalmente y si el resultado "mental" era absurdo sabias que el experimento habia fallado y la teoria era falsa. Nadie se pranteaba hacerlos "de verdad"
    En la epoca de Galileo la gente pensaba que los cuerpos con mas masa (los mas pesados) caian mas rápido. En ese ambito Galileo se planteaba este esperimento:
    - Tiramos una almohada de plumas y un yunque. Claramente el yunque cae mas rapido. La explicacion de la epoca decia que era porque mas pesado.
    - Ahora atamos las plumas al yunque. Claramente el conjunto de plumas y yunque pesa mas que solamente el yunque. Por tanto deberia caer más rapido.
    - Nos imaginamos si de verdad el hatillo de plumas y yunque caeria mas rápido y llegamos a la conclusion de que no sería así. - Por tanto llegamos a la conclusion de que los cuerpos mas pesados no caen mas rapido. Fijaros que no es necesario hacer el experimento.

    ¿Todavia no estais convencidos?
    Es debido a nuesta escasa experiencia con yunques y plumas. Sustituir estos objetos por algo mas comun en nuestros tiempos, como un señor y un paracidas.
    Parece claro que si al señor le atamos un paracidad no cae más rápido, si no todo lo contrario (afortunadamente para los militares)

    Si de verdad se hizo el experimento, probablemente tiraen dos bolas de fiferente tamaño (una grande y una pequeña) y en este caso si se puede observar que ambas llegan al suelo al mismo tiempo.

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    1. Qué parte de "la aceleración de la gravedad es constante" y "la gravedad no es la única fuerza que actúa" no has entendido?

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  65. No me ha parecido coherente y esto no es lo que buscaba mala organización y es un poco lio al leerlo,
    Mi valoración es un 3,5 lo siento
    PD: sé que no hay ninguna valoración pero bueno yo la hago por que quiero y me da la gana
    Hasta luego Mari Carmen

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    1. Es entendible, hasta la física más básica costaría mucho explicarla con palabras del Sálvame.

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  66. soy una niña de 13 años y querria preguntar que mas virtudes existen entre el experimento de galileo e Isaac Newton.
    querria una respuesta clara y especificada con unos detalles que concuerden con la idea.

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  67. gracias, me has ayudado con mis deberes de fisica

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  68. Galileo nunca realizó este experimento por la sencilla razón de que nunca le hubiera salido. Este experimento solo se puede hacer en el vacío, para poder despreciar el rozamiento del aire, y tampoco era cuestión de asfixiar a todo el pueblo..
    Hasta Galileo, todos los científicos de la época eran muy de decir: "es obvio que si cogemos dos bolas que tal y tal..." pero no se levantaban de la mesa para hacer el experimento. Galileo fue el primero que se levantaba de la mesa, pero solo de vez en cuando...

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  69. Hasta que llegó Galileo (bueno, un poco antes: Müller, de Cusa, Copérnico, Brahe, Kepler...) la astronomía en Europa funcionaba así: ¿Qué dice Aristóteles? que los cielos son perfectos y por tanto las órbitas planetarias son círculos perfectos, no elipses. ¿Qué dice la Biblia? que la Creación es la Obra de Dios, y que la Tierra es el centro el Universo y los cielos inmutables y por tanto no existen los cometas ni las supernovas. ¿Qué dicen las tablas astronómicas de Alfonso X el Sabio (las más perfectas que había en la época, pero no mucho mejor que la Babilónicas)? Que los solsticios y equinoccios reales suceden con un desfase de 10 días respecto a los del calendario (el calendario de la época, el Juliano).
    Y con todo esto, entonces y sólo entonces, se asomaban a la ventana a mirar el cielo. Y a ver cómo hacían compatible lo que veían en el cielo con todo lo anterior, sin contradecirlo. Imposible, claro. Y así iba la ciencia entonces.
    ¿De verdad creéis que Galileo se subió a una torre a tirar dos bolas?

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  70. Muy buen articulo, espero que publiques mas cosas.

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  71. Excelente, la verdad esta ahí afuera.

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  72. Excelente post, me gusta todo lo relacionado a galileo

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  73. Muy buen articulo. Gracias por compartir

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