Acerca de esta herramienta
La Calculadora de velocidad terminal es una herramienta de física gratuita, en el navegador, que halla la velocidad estable que alcanza un objeto en caída cuando el arrastre del aire (o fluido) equilibra la gravedad. Introduce la masa, el coeficiente de arrastre, el área transversal y la densidad del fluido, y devuelve la velocidad terminal en varias unidades más la fuerza de equilibrio. Todo se calcula localmente en tu navegador.
A la velocidad terminal la fuerza de arrastre iguala al peso, ½·ρ·v²·A·Cd = m·g, que se reordena como vₜ = √(2·m·g / (ρ·A·Cd)). Aquí ρ es la densidad del fluido (aire ≈ 1.225 kg/m³, agua ≈ 1000), A es el área frontal, Cd es el coeficiente de arrastre (≈ 0.47 para una esfera, ≈ 1.0 para un paracaidista boca abajo) y g = 9.81 m/s². La herramienta también puede resolver cualquier variable cuando se conocen las demás.
Úsala para estimar la rapidez con que cae un paracaidista, una gota de lluvia o un objeto soltado. La velocidad terminal se muestra en metros por segundo, kilómetros por hora y millas por hora, con la masa en kg, el área en m² y la densidad en kg/m³.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de la velocidad terminal?
Igualar el arrastre al peso da vₜ = √(2·m·g / (ρ·A·Cd)), donde m es la masa, g = 9.81 m/s², ρ es la densidad del fluido, A el área transversal y Cd el coeficiente de arrastre. A esta velocidad la fuerza neta es cero, así que el objeto deja de acelerar.
¿Qué coeficiente de arrastre y densidad debo usar?
Para el aire usa ρ = 1.225 kg/m³ (el agua es unos 1000). Una esfera lisa tiene Cd ≈ 0.47 y un paracaidista boca abajo unos 1.0. Los valores predefinidos los rellenan, y puedes anular cualquier valor.
¿Puede resolver la masa o el área en su lugar?
Sí. Cambia el selector 'resolver para' a masa, coeficiente de arrastre, área o densidad, introduce la velocidad terminal y los valores restantes, e invierte la fórmula para hallar la incógnita.
¿Por qué la fuerza de arrastre iguala al peso a la velocidad terminal?
A medida que sube la velocidad, el arrastre (que crece con v²) aumenta hasta cancelar exactamente el peso hacia abajo m·g. Con fuerza neta cero el objeto deja de acelerar, así que la fuerza de arrastre a la velocidad terminal iguala al peso. Toda la matemática se ejecuta en tu navegador.
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