Si dos objetos tienen el mismo coeficiente de arrastre, pero uno es mucho más pesado, ¿caería más rápido?

No estoy seguro de que sea un buen ejemplo, pero imagina que tenemos dos plumas, ambas con exactamente el mismo coeficiente de arrastre, tienen exactamente la misma forma y todo, pero la única diferencia es que una de ellas es de alguna manera mucho más pesada (digamos que es mucho más denso), ¿serían diferentes sus velocidades terminales?

Respuestas (3)

Imagina que el objeto más ligero cae con una velocidad terminal.
Mientras esto sucede, la fuerza de arrastre hacia arriba es igual al peso del objeto más liviano hacia abajo.

Ahora considere que el objeto más pesado viaja a la misma velocidad que la velocidad terminal del objeto más liviano.
La fuerza de arrastre hacia arriba es la misma, mientras que el peso del objeto más pesado es mayor que el peso del objeto más liviano y, por lo tanto, la fuerza de arrastre.
Entonces, el objeto más pesado debe acelerar hacia abajo y eventualmente alcanzar una velocidad terminal más alta que el objeto más liviano.

Objeto más pesado tendrá mayor fuerza de gravedad; debido a este simple hecho, el objeto con mayor masa alcanzará la velocidad terminal a mayor velocidad que el más ligero. Espero que esto responda tu pregunta

En igualdad de condiciones, la fuerza de arrastre es proporcional al coeficiente de arrastre multiplicado por la velocidad al cuadrado*. Cuando un objeto es más pesado, la fuerza de gravedad es mayor. Dado que la velocidad terminal se alcanza cuando la fuerza de arrastre es igual a la fuerza de la gravedad, eso ocurrirá a una velocidad más alta para el objeto más pesado.

Entonces sí".


* Realmente la fuerza de arrastre viene dada por

F d = 1 2 ρ v 2 A C D
Dónde ρ es la densidad del fluido (igual para ambas plumas), v es la velocidad, A el área proyectada (igual), y C D el coeficiente de arrastre (lo mismo para la misma forma a la misma velocidad, varía muy lentamente con la velocidad). El término de velocidad es el único potencialmente diferente entre las dos plumas.

Esto es incorrecto porque no tiene en cuenta el efecto de la densidad en el arrastre.
@Kimusubi aclaró mi respuesta. La densidad en la ecuación es la densidad del medio (aire) que no cambia entre los dos casos.