Un objeto en caída libre alcanzará una velocidad constante cuando existe una fuerza limitante, como una resistencia ocasionada por el aire. En este QueHowTo te enseñamos cómo calcular la velocidad terminal. Sigue leyendo si quieres saber más sobre el tema.
Calcular la velocidad terminal: Paso a paso
- Utiliza la fórmula para la velocidad terminal, v = la raíz cuadrada de ((2*m*g)/(ρ*A*C)). Sustituye con los siguientes valores en la fórmula para resolver v, la velocidad terminal.
- Halla la masa del objeto en caída. Esta debe ser medida en gramos o kilogramos, en el sistema métrico. Por ejemplo 20 kg o 3000 g.
- Conoce la aceleración ocasionada por la gravedad de la Tierra. La aceleración ocasionada por la gravedad es de 9,8 metros por segundo al cuadrado.
- Calcula la fuerza ocasionada por la gravedad. La fuerza que atrae el objeto hacia abajo es igual a su masa por la aceleración, o F = MA. Este número, multiplicado por dos, se coloca en la parte superior de la fórmula de la velocidad terminal.
- Calcula la densidad del medio. Para un objeto que cae por la atmósfera de la Tierra, la densidad cambiará dependiendo de la altitud y la temperatura del aire. Esto vuelve algo difícil la tarea de calcular la velocidad terminal para un objeto que va cayendo, debido a que la densidad del aire cambiará conforme el objeto pierde altitud.
- Estima el coeficiente de arrastre del objeto. Este número se basa en qué tan aerodinámico sea el objeto. Desafortunadamente, se trata de un número muy difícil de calcular e involucra algunas hipótesis científicas. No intentes calcular el coeficiente de arrastre por ti mismo sin la ayuda de un túnel de viento y algunos otros cálculos matemáticos serios.
- Calcula el área proyectada del objeto. La última variable que necesitarás será el área transversal que representa el objeto. Imagina la silueta del objeto vista desde abajo. Esa figura, proyectada en un plano, será el área proyectada. Una vez más, este es un valor complicado de calcular cuando solo se tienen objetos geométricos simples.
- Calcula la fuerza de arrastre que se opone a la fuerza de gravedad. Si conoces la velocidad del objeto, pero no la fuerza de arrastre, puedes utilizar la fórmula para calcular la fuerza de arrastre. La fórmula es (C*ρ*A*(v^2))/2.
Te vamos a dejar un vídeo sobre el tema que esperamos que te ayude a entenderlo mejor. Te dejamos aqui el vídeo y no olvides consultar nuestros artículos para aprender más: