La velocidad límite

Incluido en: Las leyes del movimiento

La velocidad límite

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Resumen

Si un paracaidista salta de un avión, ¿cuándo deja de acelerarse? La respuesta está en las fuerzas opuestas.

Claves de aprendizaje

  • La velocidad límite es la velocidad constante máxima en caída.
  • La velocidad límite aumenta con el peso.
  • El rozamiento reduce la velocidad límite.
  • Los objetos que caen son atraídos hacia el suelo por la acción de la gravedad.

La casi totalidad de los temas cuenta con un pack de materiales de aprendizaje dirigidos tanto al docente como a los alumnos. Entre los recursos incluidos hay bloques con ampliación de las preguntas formuladas, diagramas etiquetados y mudos así como diversas imágenes asociadas. Puedes descargarte todos estos recursos bien en una carpeta zip o bien uno o a uno.

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Cuando un paracaidista salta de un avión experimenta toda la emoción de la caída libre a velocidades próximas a los 60 m/s...

Más que la velocidad máxima de muchos coches.

Afortunadamente, no llega al suelo a esa velocidad, ya que su paracaídas reduce su velocidad límite hasta un nivel seguro.

La velocidad límite es la velocidad máxima constante que alcanza un objeto que cae.

Esto significa que la fuerza gravitatoria que hace caer al paracaidista es igual a la fuerza de fricción que se opone al movimiento.

Los objetos que caen se aceleran debido a que su masa es atraída hacia la Tierra por la gravedad.

Cuando el objeto alcanza su velocidad límite deja de acelerarse.

A medida que cae, el objeto choca con las moléculas del aire y crea una fuerza ascendente: la resistencia aerodinámica.

A medida que el objeto gana velocidad, aumenta la resistencia aerodinámica.

Cuando estas fuerzas contrarias alcanzan el equilibrio, la aceleración se reduce a cero y el objeto cae a su velocidad límite.

Esta velocidad varía notablemente dependiendo de las características del objeto.

Peso

La velocidad límite aumenta con el peso.

Un objeto pesado se acelerará durante más tiempo hasta que la resistencia aerodinámica iguale la fuerza de la gravedad, con lo que adquirirá una mayor velocidad límite.

Forma

La resistencia aerodinámica varía en función de la forma y superficie expuesta del objeto, lo que a su vez afecta a la velocidad límite.

Cuando el paracaidista salta, su superficie expuesta a la fricción es muy pequeña, y puede alcanzar una velocidad muy alta antes de que la resistencia aerodinámica se iguale con la gravedad.

Cuando abre su paracaídas, aumenta la resistencia aerodinámica, dado que este posee una superficie muy superior y, por ello, chocará con muchas más partículas.

Esto reduce la velocidad límite.

Velocidad límite: Fuerza gravitatoria = fuerza de fricción. Velocidad máxima constante de objetos que caen, aumenta con el peso y depende de la forma y la superficie expuesta

Si no fuera por este principio, el paracaidismo no sería un deporte de riesgo, sino que sería mortal.


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