12. ¿Cómo frena una nave espacial?

Experimentos gravitacionales con una manzana.
Experimento 4
Último de los experimentos sobre la gravedad.
El profesor Steel explica el cuarto experimento.


– Deja rodar la manzana por una tabla inclinada y cronometra el tiempo que tarda en ir de un extremo al otro. ¿Qué pasa si inclinas más la tabla?
A– La manzana la cruza en menos tiempo.
B– La manzana tarda siempre el mismo tiempo en cruzarla.
C– La manzana tarda más tiempo en cruzarla.

(Este experimento ya lo realizó Galileo en el siglo XVI. Puedes ver los vídeos en este enlace)







Explicación del instructor.
Es la a. Cuanto más inclinas la tabla, más rápido cae la manzana... eso significa que aumenta su velocidad a medida que cae. La gravedad es la fuerza que acelera la caída de los cuerpos. Es una aceleración constante: un objeto en caída libre aumenta su velocidad constantemente a medida que se aproxima al centro de gravedad que lo atrae. ¿Por qué? Pues porque cuanto más cerca está de ese centro, más le afecta su fuerza gravitatoria.

En la Tierra la aceleración de la gravedad es de unos 9,8 metros por segundo cada segundo. Es decir, un objeto que cayera hacia la Tierra, cada segundo que pasara, aumentaría su velocidad en 9,8 metros por segundo.
En la práctica, esto nunca ocurre así debido a la atmósfera. Una nave espacial que regrese al planeta no cae acelerando a una velocidad constante, porque también actúa sobre ella una fuerza que frena su caída, es el rozamiento de la atmósfera. Las moléculas del aire chocan contra la nave que cae y frenan en parte su aceleración.


Consejo para astronautas
La fuerza del rozamiento del aire depende de la forma del objeto. Un paracaídas la aprovecha al máximo para frenar su velocidad de caída. Igualmente, las naves espaciales, al entrar en la atmósfera, se colocan en un ángulo determinado para reducir su velocidad. Es una maniobra peligrosa, porque el rozamiento con los gases de la atmósfera calienta la superficie de la nave a temperaturas altísimas.

Recreación de la sonda Beagle 2 (ESA) durante su entrada en la atmósfera marciana.

El escudo de cerámica le protege frente a las grandes temperaturas que provoca

la fricción con los gases de la atmósfera marciana.