Pérdida de energía cinética cuando un cuerpo rígido cae al agua

Suponga que tiene un cuerpo rígido que cae al océano a velocidad terminal. Suponga también que el cuerpo rígido no se rompe con el impacto. ¿Cómo podrías calcular cuánta energía cinética se perdería en la salpicadura resultante? Te prometo que esta no es una pregunta de tarea, sino un experimento mental de ingeniería. Empecé a razonar que el agua es incompresible por lo que el cuerpo tiene que desplazar el agua. Conozco el volumen de mi objeto, así que podría decir que sé cuánta agua se desplaza. También tengo una cifra de que el chapoteo (chorro radial) sale a 20-30 veces la velocidad del impacto. A partir de ahí puedo calcular un KE, pero no lo creo porque esto no tiene en cuenta la tensión superficial. Cualquier orientación sería realmente apreciada.

Gracias, muy útil. Caer en la melaza dará como resultado una velocidad final diferente a la de caer en el agua. MI punto es solo que hay otro parámetro involucrado que no estoy tomando en cuenta. Quizá me refiero a la viscosidad.
Es suficiente conocer la velocidad final en el líquido. toda la diferencia 1 2 metro ( v 1 2 − v 2 2 ) se pierde de alguna manera.
Gracias, estoy de acuerdo, pero estoy tratando de determinar la velocidad final en el líquido a través de la energía cinética.
Yo "sé" que al caer con velocidad terminal sobre el agua el impacto es el mismo que al caer sobre cemento. Las comillas porque esta es una declaración que circula ampliamente, no una física. Aunque si te lanzas desde lo alto y caes boca abajo, realmente duele.
Continuación: Sospecho que el delta(t) del impacto a alta velocidad tiene algo que ver. No hay suficiente tiempo para que el líquido se comporte como líquido. Tengo que pensar en esto.

Respuestas (1)

La velocidad final en el fluido es cero si no hay gravedad, por lo que se pierde toda la energía cinética. Si hay gravedad, el cuerpo se moverá hacia abajo con la velocidad determinada con el equilibrio de las fuerzas de gravedad, de Arquímedes y de fricción. No tiene nada que ver con la velocidad inicial.

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