¿Qué es la velocidad terminal?

La velocidad terminal es la velocidad máxima (asintótica) que puede alcanzar durante la caída libre. Si te imaginas cayendo por la gravedad e ignoras la resistencia del aire, caerías con la aceleración.$g$, y su velocidad crecería sin límites (bueno, hasta que la relatividad especial se haga cargo). Este efecto es independiente de tu masa, ya que

$F = ma = mg \Rightarrow a = g$

Donde surge la velocidad terminal es que la resistencia del aire es una fuerza dependiente de la velocidad que actúa contra su caída libre. Si tuviéramos, por ejemplo, una fuerza de arrastre de$F_D=KAv^2$($K$es solo una constante para hacer que todas las unidades funcionen y depende de las propiedades del fluido por el que caes, y$A$es el área de la sección transversal perpendicular a la dirección del movimiento), entonces la velocidad terminal es la velocidad a la que las fuerzas se cancelan (es decir, no más aceleración, por lo que la velocidad se vuelve constante):

$F = 0 = mg - KAv_t^2 \Rightarrow v_t=\sqrt{mg/KA}$

Entonces vemos que un objeto más masivo puede, de hecho, tener una velocidad terminal mayor.

Puede encontrar un buen artículo aquí: http://en.wikipedia.org/wiki/Terminal_velocity

En el contexto que proporciona, la velocidad terminal es la velocidad máxima que alcanza un objeto en caída libre en la atmósfera.

Cuando un objeto está cayendo, o en caída libre, hay dos fuerzas que determinan si acelerará hacia abajo o no:

• gravedad (intentar acelerar el cuerpo hacia abajo)
• fricción del aire (intentar empujar el cuerpo hacia arriba)

Inicialmente, como el cuerpo no se mueve, no hay resistencia del aire y el objeto comienza a caer debido a la gravedad. Ahora, a medida que el objeto acelera, la contribución de la gravedad permanece constante, mientras que la resistencia aumenta con la velocidad del objeto. Finalmente se llega a un punto donde la resistencia es tanta que el objeto ya no acelera. La velocidad se mantiene constante y se llama velocidad terminal.

Su valor es proporcional a$\sqrt{m}$Claramente, los objetos de diferentes pesos tienen, en general, diferentes velocidades terminales (los objetos más pesados ​​​​tienen valores más altos), pero también hay otros factores a tener en cuenta, como qué tan aerodinámico es el objeto. Una esfera tiene mayor velocidad terminal que una hoja de metal de la misma masa.

Si el cuerpo que cae no es esférico, entonces el arrastre dependerá de la orientación de los cuerpos. Los paracaidistas aprovechan esto para volar (caer) en formación, asumir una configuración de resistencia más alta para reducir la velocidad o una configuración de resistencia más baja para acelerar.

Sí. (por cierto, ¡no mires demasiado Discovery Channel! Te proporciona noticias científicamente falsas, la mayor parte del tiempo)

Mira esta imagen:

Contiene toda la información que necesitas. ¿Puedes descubrir esa información? Supongamos que el cuerpo tiene la forma de una pelota. En la imagen, se puede leer que la velocidad terminal es la velocidad (en teoría asintótica) cuando el arrastre se vuelve igual al peso. Entonces...?

Aquí puedes leer el artículo completo.

¿No tienes un presentimiento (sé que esto no cuenta en las ciencias, pero ES donde comienzan) cuál será la respuesta? ¡Me parece claro que un peso pesado tendrá una enfermedad terminal más alta que un peso ligero!