Comprender los conceptos
* Energía cinética: La energía que posee un objeto debido a su movimiento. Se calcula usando la fórmula:
Energía cinética (ke) =(1/2) * masa (m) * Velocity² (V²)
* masa (m): La masa del paracaidista en kilogramos (kg).
* Velocity (V): La velocidad del paracaidismo en metros por segundo (m/s).
Cómo determinar la energía cinética
1. Mida la masa del paracaidista: Esto generalmente se da en el problema o se puede obtener directamente del paracaidista.
2. Determine la velocidad del paracaidista: Esta es la parte difícil, ya que cambia a lo largo del salto. Aquí hay algunas formas de encontrar la velocidad:
* Medición directa: Si tiene acceso a un dispositivo como una pistola de radar, puede medir directamente la velocidad del paracaidista en un punto específico.
* Resistencia al aire y velocidad terminal: A medida que cae el paracaidista, la resistencia al aire aumenta hasta que equilibra la fuerza de la gravedad. Esto se llama velocidad terminal. La velocidad terminal de un paracaidista es típicamente de alrededor de 55 metros por segundo (120 mph), pero puede variar ligeramente en función de factores como la forma del cuerpo, la posición y la ropa.
3. Calcule la energía cinética: Una vez que tenga la masa y la velocidad, conéctelos a la fórmula de energía cinética:
Ke =(1/2) * m * v²
Ejemplo
Digamos que un paracaidista tiene una masa de 70 kg y está cayendo a la velocidad terminal (55 m/s).
* Ke =(1/2) * 70 kg * (55 m/s) ²
* Ke =105,625 Joules (J)
Notas importantes
* Cambio de velocidad: La energía cinética del paracaidista no es constante durante el salto. Aumenta a medida que el paracaidista se acelera hasta alcanzar la velocidad terminal, y luego permanece relativamente constante hasta que se despliega el paracaídas.
* Resistencia del aire: Los cálculos anteriores no suponen resistencia al aire. En realidad, la resistencia al aire afecta significativamente la velocidad del paracaidismo, lo que hace que sea difícil calcular la energía cinética con precisión sin una física más avanzada.
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