Cómo calcular la velocidad terminal de un objeto cayendo

Escrito por alison rohde | Traducido por elizabeth garay ruiz
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Cómo calcular la velocidad terminal de un objeto cayendo
El paracaidista de caída libre alcanzará seguramente la velocidad terminal antes de que pueda activar su paracaídas. (Thinkstock Images/Comstock/Getty Images)

Por definición, un objeto logra su velocidad terminal cuando alcanza el punto en su caída cuando está viajando a un ritmo constante. La forma y la masa del objeto, así como el medio en el que viaja, influencian la velocidad terminal. Si la masa y las dimensiones del objeto son conocidas, simples matemáticas ofrecerán un valor para la velocidad terminal.

Nivel de dificultad:
Moderado

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Instrucciones

  1. 1

    Escribe la ecuación para la velocidad terminal, que es Vt = √(2mg/CρA), donde m es la masa, g es la gravedad, C es el arrastre, ρ es la densidad del aire y A es el área transversal del objeto.

  2. 2

    Escribe todas las variables en una tabla. Este paso las mantiene organizadas mientras resuelves el problema. Los valores para los coeficientes de arrastre de diferentes objetos y para la densidad del aire aparecen en la mayoría de las tablas básicas de ingeniería. Para este ejemplo, el objeto será una esfera cayendo a través del aire con una temperatura de 68ºF (20ºC). Los valores serán como sigue: m = 8kg; g = 9,8 m/s2; C = 0,5; ρ = 1,205 kg/m3 y A = 0,1 m2.

  3. 3

    Conecta los valores en la ecuación Vt = √(2mg/CρA) = √{(289,8)/(0,51,2050,1)}

  4. 4

    Termina las matemáticas o coloca la ecuación en una calculadora para resolverla. La respuesta final en este ejemplo es esta: Vt = √{(289,8)/(0,51,2050,1)} = √(156,8)/(0,06025) = √2602,5 = 51 m/s

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