Contenido

• Pasos
• Método 1 de 3: cálculo del límite de velocidad
• Método 2 de 3: Cálculo de la gravedad
• Método 3 de 3: determinar las fuerzas de resistencia
• Consejos
• Articulos adicionales

¿Alguna vez te has preguntado por qué los paracaidistas terminan alcanzando su velocidad máxima cuando caen, a pesar de que la gravedad en el vacío hace que el cuerpo acelere constantemente? Un cuerpo que cae alcanza su velocidad máxima cuando existe algún tipo de fuerza de contención, como la resistencia del aire. La fuerza de la gravedad actúa sobre un cuerpo con un valor constante, pero la fuerza de resistencia del aire aumenta con un aumento en la velocidad de caída del cuerpo. Si la caída libre dura lo suficiente, entonces la velocidad de la caída del cuerpo alcanzará un valor en el que la fuerza de resistencia se vuelve igual a la fuerza de la gravedad, y estas fuerzas se compensarán entre sí; como resultado, el cuerpo seguirá cayendo a una velocidad constante hasta que toque el suelo. Esta velocidad se llama velocidad máxima.

Pasos

Método 1 de 3: cálculo del límite de velocidad

1. 1 Fórmula para encontrar la velocidad límite: v = raíz cuadrada de ((2 * m * g) / (ρ * A * C)). Ingrese los valores de las variables para encontrar el límite de velocidad v.
   • m = masa del cuerpo que cae.
   • g = aceleración debida a la gravedad. En la Tierra, es aproximadamente igual a 9,8 m / s2.
   • ρ = densidad del fluido en el que cae el cuerpo.
   • A = área de proyección del cuerpo. Esta es el área del cuerpo perpendicular a la dirección del movimiento del cuerpo.
   • C = coeficiente de arrastre. Depende de la forma del cuerpo. Cuanto más estilizada sea la forma, menor será el coeficiente.

Método 2 de 3: Cálculo de la gravedad

1. 1 Encuentra la masa del cuerpo que cae. En el sistema métrico, se mide en gramos o kilogramos.
2. 2 Establezca la aceleración debida a la gravedad. A una distancia lo suficientemente cercana al suelo como para encontrar la resistencia del aire, este valor es de 9,8 m / s2.
3. 3 Calcula la fuerza de la gravedad. Es igual a la masa del cuerpo multiplicada por la aceleración debida a la gravedad F = m * g.

Método 3 de 3: determinar las fuerzas de resistencia

1. 1 Encuentra la densidad del medio. Para un cuerpo que cae a través de la atmósfera terrestre, la densidad cambiará según la altura y la temperatura del aire. Esto hace que el cálculo de la velocidad límite de un cuerpo en caída libre sea especialmente difícil, ya que la densidad del aire cambia a medida que el cuerpo se acerca al suelo. Sin embargo, puede encontrar valores aproximados para la densidad del aire en libros de texto u otras fuentes.
   • Como pauta, la densidad del aire al nivel del mar a 15 ° C es de 1.225 kg / m3.
2. 2 Estime el coeficiente de arrastre del cuerpo. Este número depende de la racionalización del cuerpo. Desafortunadamente, esta es una cantidad muy difícil de calcular e implica hacer ciertas suposiciones científicas. No intente calcular el coeficiente de arrastre sin la ayuda de un túnel de viento y algunos cálculos aerodinámicos complicados. En su lugar, elija un valor corporal prefabricado similar al suyo.
3. 3 Calcula el área proyectada del objeto. La última variable que tienes que encontrar es el área de la sección transversal del cuerpo. Imagina la silueta de un cuerpo que cae desde arriba. Se debe encontrar el área de esta silueta (área de proyección), que se proyecta sobre el plano. Nuevamente, este es un valor difícil de calcular, excepto para cuerpos de forma simple.
4. 4 Encuentre la fuerza de resistencia opuesta a la gravedad. Si conoce la rapidez del cuerpo, entonces la fuerza de resistencia se calcula mediante la fórmula: (C * ρ * A * (v ^ 2)) / 2.

Consejos

• Al caer sin paracaídas, una persona golpea el suelo a una velocidad de unos 240 km / h.
• En realidad, la velocidad límite cambia ligeramente durante la caída libre. La fuerza de la gravedad aumenta a medida que el cuerpo se acerca al centro de la Tierra, pero esto puede pasarse por alto. La densidad del medio aumenta al disminuir la altura de caída. Este es un efecto mucho más notable. El paracaidista en realidad disminuirá la velocidad a medida que cae, ya que la densidad de la atmósfera aumenta drásticamente al disminuir la distancia a la Tierra.

Articulos adicionales

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