Fórmula de velocidad terminal

La velocidad terminal es la velocidad máxima que puede tener un objeto mientras cae por el aire. Se sabe que se requiere fuerza impulsora para hacer caer el objeto bajo el efecto de la gravedad. Esta fuerza es susceptible a una fuerza de arrastre que aumenta con el aumento de la velocidad. Como resultado, el objeto finalmente alcanza la velocidad terminal. Ocurre cuando la suma de la fuerza de arrastre y la flotabilidad es igual a la fuerza hacia abajo de la gravedad que presiona el cuerpo.

 

Fórmula

El valor de la velocidad terminal de un objeto en caída libre varía directamente con su altura desde el suelo. Es igual a la raíz cuadrada del doble del producto de la aceleración de la gravedad y la altura. Se denota con el símbolo v T . Su unidad de medida es m/sy la fórmula dimensional está dada por [M 0 L 1 T -1 ].

vT = √(2gh )

dónde,

v T es la velocidad terminal,

g es la aceleración de la gravedad,

h es la altura del objeto.

Derivación

Suponga que un objeto cae desde una altura h con una velocidad inicial de cero. Se sabe que la velocidad final se denomina velocidad terminal.

Tenemos, S = h, u = 0 y a = g.

Usando la tercera ecuación de movimiento, obtenemos

v2 – u2 = 2aS

v 2 – 0 2 = 2gh

v2 = 2gh

vT = √(2gh )

Esto deriva la fórmula para la velocidad terminal de un objeto.

Problemas de muestra

Problema 1. Calcular la velocidad terminal de un objeto a una altura de 500 m.

Solución:

Tenemos,

h = 500

gramo = 9,8

Usando la fórmula que obtenemos,

v = √(2gh)

= √(2 × 9,8 × 500)

= √9800

= 98,99 m/s

Problema 2. Calcular la velocidad terminal de un objeto a una altura de 300 m.

Solución:

Tenemos,

h = 300

gramo = 9,8

Usando la fórmula que obtenemos,

v = √(2gh)

= √(2 × 9,8 × 300)

= √5800

= 76,88 m/s

Problema 3. Calcular la velocidad terminal de un objeto a una altura de 120 m.

Solución:

Tenemos,

h = 120

gramo = 9,8

Usando la fórmula que obtenemos,

v = √(2gh)

= √(2 × 9,8 × 120)

= √2352

= 48,49 m/s

Problema 4. Calcular la velocidad terminal de un objeto a una altura de 410 m.

Solución:

Tenemos,

h = 410

gramo = 9,8

Usando la fórmula que obtenemos,

v = √(2gh)

= √(2 × 9,8 × 410)

= √8036

= 89,64 m/s

Problema 5. Calcular la altura de un objeto si su velocidad terminal es de 100 m/s.

Solución:

Tenemos,

v = 100

gramo = 9,8

Usando la fórmula que obtenemos,

v2 = 2gh

=> h = v 2 /2g

=> h = (100 × 100)/(2 × 9,8)

=> h = 10000/19.6

=> h = 510,2 m

Problema 6. Calcular la altura de un objeto si su velocidad terminal es de 20 m/s.

Solución:

Tenemos,

v = 20

gramo = 9,8

Usando la fórmula que obtenemos,

v2 = 2gh

=> h = v 2 /2g

=> h = (20 × 20)/(2 × 9,8)

=> h = 400/19,6

=> h = 20,40 m

Problema 7. Calcular la altura de un objeto si su velocidad terminal es de 65 m/s.

Solución:

Tenemos,

v = 65

gramo = 9,8

Usando la fórmula que obtenemos,

v2 = 2gh

=> h = v 2 /2g

=> h = (65 × 65)/(2 × 9,8)

=> h = 4225/19.6

=> h = 215,56 m

Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por jatinxcx y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *