Si dejara caer un martillo de lado, ¿la parte más pesada del martillo golpearía el suelo primero?

En ausencia de resistencia al aire, y suponiendo que el martillo se cayera sin rotación, no cambiaría su orientación al caer.

Una forma de ver esto es notar que un objeto que cae es esencialmente “ingravidez” … en relación a sí mismo, es como si estuviera flotando en el espacio vacío a medida que el suelo se acelera para golpearlo.

En nuestro mundo cotidiano, sin embargo, el aire importa. Ejercerá una fuerza tanto en el mango como en la cabeza del martillo … pero como la cabeza es más masiva, afectará más la parte del mango, disminuyendo su aceleración hacia abajo. En esencia, pondrá un par en el martillo.

Finalmente, esto provocaría que el martillo cayera de cabeza.

El centro de gravedad caerá ligeramente por debajo de la aceleración normal debido a la gravedad (cada vez menos a medida que el martillo aumenta la velocidad). Pero debido a la rotación, la parte pesada puede caer incluso a una aceleración mayor de lo que lo haría si no hubiera una manija conectada, esencialmente es empujada hacia abajo por la rotación. ¡Un efecto similar puede hacer que partes de las estructuras que caen caigan más rápido de lo que lo haría la gravedad sola!

Entonces, dependiendo de qué tan lejos caiga el martillo y qué tan pesada sea la cabeza / largo del mango, es probable que el extremo pesado (cabeza) golpee el suelo primero. No he experimentado para ver hasta qué punto la caída necesaria para que esto sea notable.

No soy un físico o un ingeniero, por lo que esta respuesta podría tener muchas cosas mal, pero he usado un martillo antes, y el extremo pesado tiende a ocupar la posición más baja de los dos extremos como el martillo cae. Este no sería el caso si un martillo se cayera en el vacío, creo. Sin embargo, siempre que haya aire y haya un gradiente de densidad (aire menos denso en la parte superior, aire más denso en la parte inferior), los martillos deberían caer de la manera que estamos familiarizados. Quizás si un martillo comienza en una posición en la que el extremo pesado está perfectamente equilibrado directamente sobre el extremo de la luz y si no hay corrientes de aire que perturben este precario equilibrio, entonces el extremo de la luz del martillo podría tocar el suelo primero, pero creo que esto sería un evento de muy baja probabilidad. Solo piense en tratar de tomar uno de esos sacos de boxeo con globos (que los niños colocan en el suelo y que rebotan cuando son golpeados) y luego tratar de hundirlo en una piscina. Si las cosas pesadas en el fondo del saco de arena son lo suficientemente pesadas como para hacer que el saco de arena se hunda en el agua, el extremo pesado definitivamente golpeará primero el fondo de la piscina. Creo que es principalmente un problema de flotabilidad; Se trata de las diferencias de presión en la parte superior e inferior del objeto en relación con el peso de ese objeto dentro del volumen de agua que desplaza (es decir, la densidad del objeto), excepto que en este caso y en el caso del martillo, tenemos hacer este tipo de cálculo para diferentes partes del objeto, ya que las diferentes partes tienen diferentes densidades.

Probablemente. La velocidad a la que algo cae en la tierra está determinada por la fuerza de gravedad atractiva equilibrada con la resistencia del aire. En el vacío, todos los objetos caen a la misma velocidad, pero en la Tierra la cabeza de un martillo se acelerará un poco más rápido, ya que hay mucha más masa para el área de superficie dada.

Por supuesto, no todos los martillos son iguales, el efecto es mayor a velocidades más altas y es difícil soltar un martillo sin inducir un giro, por lo que los resultados pueden variar.

Depende de qué tipo de martillo, un martillo. Sí, la cabeza inmediatamente balanceará el brazo hacia el cielo y la cabeza hacia abajo una vez que deje su mano. Algunos martillos de garra más pequeños y martillos de enmarcado pueden ser muy ligeros, por lo que el efecto será similar pero no el mismo que con un martillo

En el aire, sí, las partes más densas probablemente tendrían menos resistencia al flujo de aire. En el vacío, no. Toda la materia se acelera al mismo ritmo.