Cuanto más alto esté cuando salta, más le duele cuando golpea el suelo. Pero en realidad hay una velocidad máxima que alcanzas, donde la aceleración de la gravedad de la Tierra está equilibrada por la resistencia del aire de la atmósfera. La velocidad máxima se llama velocidad terminal.
La velocidad de la velocidad terminal cambia según el peso del objeto que cae, su área de superficie y por lo que está cayendo. Por ejemplo, una pluma no pesa mucho y presenta una superficie muy grande al aire cuando cae. Por lo tanto, su velocidad de velocidad terminal es mucho más lenta que una roca con el mismo peso. Es por eso que una hormiga puede caerse de un edificio alto y aterrizar ileso, mientras que una caída similar lo mataría. Tenga en cuenta que este proceso ocurre en cualquier gas o fluido. Entonces, la velocidad terminal define la velocidad que una roca se hunde cuando la dejas caer al agua.
Entonces, digamos que eres un paracaidista saltando de un avión. ¿Cuál es la velocidad más rápida a la que irás? La velocidad terminal de un paracaidista en una posición de caída libre, donde están cayendo con el vientre hacia la Tierra es de aproximadamente 195 km / h (122 mph). Pero pueden aumentar su velocidad tremendamente al orientar su cabeza hacia la Tierra y zambullirse hacia el suelo. En esta posición, la velocidad del paracaidista aumenta a más de 400 km / h.
El récord mundial de velocidad de paracaidismo lo posee Joseph Kittinger, quien pudo caer a una velocidad de 988 km / h al orientar su cuerpo correctamente y saltar a gran altitud, donde hay menos resistencia al viento.
La gravedad de la Tierra te atrae con una aceleración constante de 9.81 metros / segundo. Sin resistencia al viento, caerás 9.81 metros / segundo más rápido cada segundo. 9.81 metros / segundo el primer segundo, 19.62 metros / segundo en el segundo siguiente, etc.
La fuerza opuesta de la atmósfera se llama arrastre. Y la cantidad de fuerza de arrastre aumenta aproximadamente proporcional al cuadrado de la velocidad. Entonces, si duplica su velocidad, experimenta una cuadratura de la fuerza de arrastre. Dado que la fuerza de arrastre aumenta mucho más rápido que la aceleración constante, eventualmente se alcanza un equilibrio perfecto entre la fuerza de gravedad y la fuerza de arrastre de lo que sea que se esté moviendo.
Sin embargo, fuera de la atmósfera de la Tierra, no hay velocidad terminal. Continuarás acelerando hasta que te estrelles contra lo que sea que te atrape.
Hemos escrito muchos artículos sobre la velocidad terminal para la revista Space. Aquí hay un artículo que presenta la definición de velocidad y un artículo sobre el participante del X-Prize que completa la prueba de caída
Si desea obtener más información sobre la velocidad de la terminal, consulte una conferencia sobre la velocidad de la terminal, y aquí hay un enlace a un artículo de la NASA titulado The Way Things Fall.
También hemos grabado un episodio completo de Astronomy Cast sobre Gravity. Escucha aquí, Episodio 102: Gravedad.
Fuentes:
NASA
Wikipedia
GSU Hiperfísica
