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Calculadora de velocidad terminal: caída con resistencia del aire

Calcula la velocidad terminal de un objeto que cae a partir de su masa, el coeficiente de arrastre, el área transversal y la densidad del aire, en m/s y km/h.

Masa

Coeficiente de arrastre (Cd)

Densidad del aire

Área transversal

Gravedad

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Cómo funciona

Vt = √(2 · m · g ÷ (ρ · Cd · A))

Un objeto que cae acelera hasta que la resistencia del aire crece lo suficiente para compensar su peso; a partir de ahí cae a velocidad constante, la velocidad terminal. Los objetos más pesados o más compactos alcanzan velocidades terminales mayores, mientras que un área más grande, un coeficiente de arrastre más alto o un aire más denso frenan la caída. Por eso un paracaidista se extiende boca abajo: así mantiene su velocidad en un valor manejable.

Ejemplo resuelto

Un paracaidista de 80 kg en posición de estrella, con Cd = 1.0 y un área de 0.7 m², cae en aire de 1.225 kg/m³ (g = 9.81 m/s²): Vt = √(2 × 80 × 9.81 ÷ (1.225 × 1.0 × 0.7)) = √(1,569.6 ÷ 0.8575) ≈ 42.78 m/s, unos 154 km/h.

Fuentes: Terminal velocity — Wikipedia

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la velocidad terminal de un paracaidista?

Boca abajo, un paracaidista llega a unos 53 a 56 m/s, es decir, entre 190 y 200 km/h. En picada, de cabeza, reduce el área y el coeficiente de arrastre, y supera con creces esa velocidad.

¿Por qué un área mayor reduce la velocidad terminal?

El arrastre aumenta con el área frontal, así que a la misma velocidad hay más resistencia y el equilibrio con el peso se alcanza antes, a una velocidad menor. Así funciona un paracaídas.

¿Qué coeficiente de arrastre debo usar?

Depende de la forma: alrededor de 0.5 para una esfera, de 1.0 a 1.3 para una placa plana o un cuerpo humano extendido, y apenas 0.04 para una forma aerodinámica. Busca un valor de referencia para tu geometría.

¿La velocidad terminal cambia con la altura?

Sí. A mayor altitud el aire es menos denso, así que la velocidad terminal es más alta; al bajar a aire más denso, el objeto se frena. Por eso conviene usar la densidad del aire del lugar.

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Estimación con fines educativos. Revisa la fórmula y las unidades para tu caso concreto.