Si la velocidad inicial es más rápida que la velocidad terminal, ¿entonces qué?

Si se lanza un objeto hacia abajo (verticalmente) a una velocidad inicial que es más rápida que su velocidad terminal, ¿qué sucedería con la velocidad de ese objeto? ¿Se ralentizaría?

¿Qué le sucede a un paracaidista que ha alcanzado la velocidad terminal y luego abre su paracaídas, dándose una velocidad terminal más baja?
Experimento casero: 1) Obtenga la versión de demostración gratuita de Kerbal Space Program (no afiliado), 2) Construya un cohete, 3) Láncelo hacia arriba, ni siquiera se preocupe por obtener una órbita, siempre que obtenga 100 o así que km hacia arriba, 4) Observe la velocidad a medida que vuelve a bajar, especialmente cuando comienza el espectáculo de luces. :) (Advertencia: la física de KSP está lejos de ser perfecta, pero es lo suficientemente buena para esta pregunta... y también para enseñarte la mecánica orbital básica).

Respuestas (2)

Sí. El objeto se ralentizará a su velocidad terminal si su velocidad comienza más alta que su velocidad terminal.

La fuerza neta sobre un objeto de masa que cae metro cerca de la superficie de la tierra se encuentra

F = F d r a gramo − metro gramo
dónde F d r a gramo es la fuerza debida a la resistencia del aire, he asignado "hacia arriba" para que sea la dirección positiva, y gramo es la magnitud de la aceleración debida a la gravedad cerca de la superficie de la Tierra. Cuando la fuerza de arrastre es mayor que metro gramo , la fuerza neta será positiva y, según la segunda ley de Newton, la aceleración del objeto apuntará hacia arriba y reducirá la velocidad del objeto. Esto reducirá la fuerza de arrastre hasta que la fuerza de arrastre y el peso sean iguales, la aceleración del objeto sea cero y el objeto tendrá una velocidad constante: su velocidad terminal.

Te pusiste elegante e incluiste la ecuación...
¡Guau! ¡Es una locura pensar que en realidad disminuirá la velocidad!
@user29730: eso es exactamente lo que le sucede a una nave espacial cuando vuelve a entrar en la atmósfera de la Tierra.
@JohnRennie que será un accidente de asistencia por gravedad o un tirachinas sin aire.
@WaqarAhmad: cuando el transbordador espacial volvió a entrar en la atmósfera, fue principalmente la resistencia atmosférica lo que lo desaceleró.
Y probablemente le suceda a un paracaidista cientos de veces en cada salto: cuando cambian de posición a una posición ligeramente menos aerodinámica, disminuyen la velocidad, luego, con otro pequeño cambio en la posición del cuerpo, vuelven a acelerar.

La velocidad terminal resulta de un equilibrio de fuerzas entre el cuerpo que cae y la fuerza de arrastre que actúa sobre él para frenarlo. En otras palabras, la velocidad terminal es la velocidad a la que la fuerza gravitatoria es igual a la fuerza de arrastre (suponiendo que el cuerpo no tiene potencia).

Entonces, si la velocidad inicial es mayor que la velocidad terminal, la fuerza de arrastre será mayor que la fuerza gravitacional. Esto da como resultado una fuerza neta hacia arriba, lo que da como resultado una aceleración debida a la segunda ley de Newton, y el cuerpo se ralentizará. Una vez que alcanza la velocidad terminal, las fuerzas están en equilibrio y no hay más aceleración.

Si la velocidad inicial es más rápida que la velocidad terminal, ¿entonces qué?
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