1. Gravedad (g): Esta es la fuerza principal que tira del objeto hacia abajo. Un campo gravitacional más fuerte dará como resultado una velocidad terminal más alta.
2. Misa (m): Un objeto más pesado tiene más inercia, lo que significa que resiste los cambios en el movimiento. Esto conduce a una velocidad terminal más alta, ya que el objeto necesita más fuerza para reducir la velocidad.
3. Forma y orientación (propiedades aerodinámicas): La forma de un objeto y la forma en que está orientada afecta su fuerza de arrastre. Una forma simplificada (como una bala) experimenta menos arrastre que un objeto plano (como un paracaídas). Un arrastre más bajo significa una velocidad terminal más alta.
4. Área de superficie: Una superficie más grande, especialmente cuando se expone al fluido, aumenta la resistencia. Esto explica por qué un paracaídas ralentiza un paracaidista:aumenta significativamente su área de superficie.
5. Densidad de fluido (ρ): Los fluidos más densos proporcionan más resistencia. Un objeto que cae alcanzará una velocidad terminal más baja en el agua que en el aire, porque el agua es más densa.
6. Arrast coeficiente (CD): Este coeficiente adimensional representa cuán efectivamente el objeto corta el fluido. Un coeficiente de arrastre más bajo significa menos resistencia, lo que lleva a una velocidad terminal más alta.
La ecuación para la velocidad terminal es:
vt =√ (2mg / (ρacd))
Dónde:
* vt es la velocidad terminal
* m es la masa del objeto
* g es la aceleración debida a la gravedad
* ρ es la densidad del fluido
* a es el área proyectada del objeto (el área que enfrenta la dirección del movimiento)
* CD es el coeficiente de arrastre
En resumen:
La velocidad terminal es un equilibrio entre la fuerza de gravedad que tira del objeto hacia abajo y la fuerza de arrastre que resiste su movimiento. Los factores enumerados anteriormente determinan la fuerza relativa de estas fuerzas, lo que finalmente establece la velocidad máxima de caída del objeto.
