Heather, vi donde subiste una respuesta / pregunta mía y pensé ‘aha … grandes mentes piensan igual’, así que hice clic en tu nombre y vi que hiciste una pregunta. Pensé para mi “yo mismo, mira su pregunta. Quizás puedas contestarlo “. No solo llego tarde a tratar de resolverlo, sino ¿qué estás tratando de hacer? ¿Mátanos? Qué pregunta más difícil, ambigua y divertida 🙂 Entonces, voy a hacerte un humor y mostrarte mi genio o mi estupidez. Tú decides jaja.
Depende del peso, la forma del frasco y la densidad del aire. Entonces tienes una forma de calcularlo, ya que no es una constante.
Use la fórmula de velocidad terminal, v = la raíz cuadrada de ((2 * m * g) / (ρ * A * C)). Enchufe los siguientes valores en esa fórmula para resolver v, velocidad terminal.
- m = masa del objeto que cae
- g = la aceleración debida a la gravedad. En la Tierra esto es de aproximadamente 9.8 metros por segundo por segundo.
- ρ = la densidad del fluido por el que cae el objeto.
- A = el área proyectada del objeto. Esto significa el área del objeto si lo proyectó en un plano que era perpendicular a la dirección en que se mueve el objeto.
- C = el coeficiente de arrastre. Este número depende de la forma del objeto. Cuanto más simplificada sea la forma, menor será el coeficiente.
Encuentra la masa del objeto que cae. Esto debe medirse en gramos o kilogramos, en el sistema métrico. Si está utilizando el sistema imperial, recuerde que las libras no son en realidad una unidad de masa, sino de fuerza. La unidad de masa en el sistema imperial es la libra-masa (lbm), que bajo la fuerza gravitatoria en la superficie de la tierra experimentaría una fuerza de 32 libras-fuerza (lbf). Por ejemplo, si una persona pesa 160 libras en la tierra, esa persona realmente siente 160 lbf, pero su masa es de 5 lbm.
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Conoce la aceleración debida a la gravedad de la tierra. Lo suficientemente cerca de la tierra para encontrar resistencia al aire, esta aceleración es de 9.8 metros por segundo al cuadrado, o 32 pies por segundo al cuadrado.
Calcula el tirón hacia abajo de la gravedad. La fuerza con la que se tira hacia abajo el objeto que cae es igual a la masa del objeto multiplicada por la aceleración debida a la gravedad, o F = MA. Este número, multiplicado por dos, va en la parte superior de la fórmula de velocidad terminal. En el sistema imperial, esta es la lbf del objeto, el número que comúnmente se llama peso. Es más apropiado que la masa en lbm por 32 pies por segundo al cuadrado. En el sistema métrico, la fuerza es la masa en gramos por 9.8 metros por segundo al cuadrado.
Consigue la densidad del medio. Para un objeto que cae a través de la atmósfera de la Tierra, la densidad cambiará según la altitud y la temperatura del aire. Esto dificulta especialmente el cálculo de la velocidad terminal de un objeto que cae, ya que la densidad del aire cambiará a medida que el objeto pierde altura. Como una guía aproximada, la densidad del aire al nivel del mar cuando la temperatura es de 15 ° C es de 1.225 kg / m3.
Estimar el coeficiente de arrastre del objeto. Este número se basa en cómo se ha simplificado el objeto. Desafortunadamente, es un número muy complejo de computar e implica hacer ciertas suposiciones científicas. Ahora, no intentes calcular el coeficiente de arrastre sin la ayuda de un túnel de viento y algunas matemáticas aerodinámicas serias. En su lugar, busque una aproximación basada en un objeto de forma similar.
Calcula el área proyectada del objeto. La última variable que necesita saber es el área seccional que presenta el objeto al medio. Imagina la silueta del objeto que cae al mirar desde arriba directamente. Esa forma, proyectada en un plano, es el área proyectada. De nuevo, este es un valor difícil de calcular con cualquier cosa que no sean simples objetos geométricos.
Calcule la fuerza de arrastre que se opone al tirón hacia abajo de la gravedad. Si conoce la velocidad del objeto, pero no la fuerza de arrastre, puede utilizar la fórmula para calcular la fuerza de arrastre. Esto es (C * ρ * A * (v ^ 2)) / 2.