Calculadora de velocidad terminal
Esta calculadora de velocidad terminal obtiene la velocidad a la que la resistencia del aire iguala al peso. Ejemplo: 80 kg, un coeficiente de 1,0 y 0,7 m² dan unos 42,78 m/s (154 km/h).
Ejemplo: Masa m 80 kg · Coeficiente de arrastre C_d 1 · Área transversal A 0,7 m² · Densidad del aire ρ 1,225 kg/m³ · Aceleración de la gravedad g 9,8067 m/s² → Resultado: Velocidad terminal v_t = 42,776 m/s (153,99 km/h). Fuente: Halliday/Resnick/Walker, Fundamentals of Physics, Kap. „Drag force and terminal speed“ (siehe Wikipedia – Terminal velocity). Actualizado: .
Cómo se calcula
La velocidad terminal es la velocidad a la que la fuerza de arrastre iguala al peso, de modo que el cuerpo deja de acelerar. Un cuerpo en caída acelera al principio, pero la resistencia del aire crece con el cuadrado de la velocidad hasta compensar el peso.
Fórmula
De m·g = ½·ρ·C_d·A·v² resulta v_t = √(2·m·g / (ρ·C_d·A)). Más pesado, más pequeño y más aerodinámico significa más rápido; el aire más denso frena más. Se desprecia el empuje del aire desplazado. El tiempo hasta el 95 % de la velocidad terminal sale de v(t) = v_t · tanh(g·t / v_t). La densidad del aire es el valor estándar de 1,225 kg/m³ de la atmósfera estándar internacional.
Ejemplo resuelto
Masa 80 kg, C_d = 1,0, A = 0,7 m². Entonces v_t = √(2 · 80 · 9,80665 / (1,225 · 1,0 · 0,7)) ≈ 42,78 m/s, unos 154 km/h o 95,7 mph. El 95 % de eso se alcanza tras unos 7,99 s, en los que el cuerpo cae aproximadamente 217 m.
- Un área menor, por ejemplo con la cabeza hacia abajo, aumenta mucho la velocidad terminal.
- En altura el aire es menos denso; la velocidad terminal allí es mayor que cerca del suelo.
- El resultado es un valor de modelo y no una base para decisiones de seguridad.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la velocidad terminal?
Con v_t = √(2·m·g / (ρ·C_d·A)). Ejemplo: 80 kg, C_d 1,0, 0,7 m² y densidad del aire 1,225 kg/m³ dan unos 42,78 m/s.
¿Por qué un cuerpo pesado cae más rápido que uno ligero?
Con igual forma y área, el cuerpo más pesado necesita más resistencia para equilibrar su mayor peso, y eso solo ocurre a mayor velocidad.
¿Con qué rapidez se alcanza la velocidad terminal?
Estrictamente solo de forma asintótica. En la práctica, en el ejemplo se alcanza el 95 % tras unos 8 segundos.
Fuentes y base legal
- Halliday/Resnick/Walker, Fundamentals of Physics, Kap. „Drag force and terminal speed“ (siehe Wikipedia – Terminal velocity)
- Luftdichte 1,225 kg/m³: Internationale Standardatmosphäre (ISA), Meereshöhe, 15 °C
- NIST – Standard acceleration of gravity g_n = 9,80665 m/s² (exakt, CGPM 1901)
Última actualización: · Principios editoriales
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