Caída Libre
En caída libre, sin rozamiento, la altura es h = ½ · g · t² y la velocidad v = g · t: un objeto que cae durante 3 s recorre 44,1 m y llega a 29,4 m/s (106 km/h). Desde lo alto de la Torre de Cristal de Madrid (249 m), tardaría unos 7,1 s en llegar al suelo si no hubiera aire.
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¿Qué es?
La calculadora de caída libre calcula el tiempo de caída, la altura y la velocidad final de un objeto que cae sin rozamiento, con las ecuaciones del movimiento uniformemente acelerado.
¿Para qué sirve?
Sirve para los problemas de cinemática de Física y Química de 4.º de ESO y 1.º de Bachillerato y para estimar alturas, por ejemplo, la profundidad de un pozo midiendo el tiempo que tarda en sonar una piedra.
Cómo usar la calculadora
- Elige qué dato conoces: el tiempo de caída, la altura o la velocidad final.
- Introduce el valor y, si lo necesitas, ajusta la gravedad (9,81 m/s²).
- Pulsa calcular para obtener las demás magnitudes.
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Preguntas frecuentes
- ¿Caen igual un objeto pesado y uno ligero?
- Sin aire, sí: todos los cuerpos caen con la misma aceleración, g ≈ 9,81 m/s², independientemente de su masa, como intuyó Galileo. En la realidad, la resistencia del aire frena más a los objetos ligeros y con mucha superficie, como una pluma. Se estudia en Física y Química de la ESO y del Bachillerato, según los currículos de la LOMLOE, y es habitual en los exámenes de Física o de Química de la PAU.
- ¿Cómo calculo la profundidad de un pozo?
- Deja caer una piedra y mide el tiempo hasta oír el impacto. Para pozos poco profundos, h ≈ ½ · g · t². Para más precisión, hay que restar el tiempo que tarda el sonido en subir (unos 343 m/s).
- ¿Qué es la velocidad límite?
- Es la velocidad máxima que alcanza un objeto que cae en el aire, cuando la resistencia iguala a su peso. Un paracaidista en posición horizontal alcanza unos 190-200 km/h; con el paracaídas abierto, unos 18-20 km/h.
- ¿Qué pasa si lanzo el objeto hacia arriba?
- Sube frenando a razón de 9,81 m/s por segundo hasta detenerse, y después cae. Si lo lanzas a 20 m/s, sube durante 2,04 s hasta unos 20,4 m y tarda lo mismo en volver al punto de partida.
- ¿Qué valor de g uso?
- En los problemas de la ESO y el Bachillerato se usa normalmente 9,8 o 9,81 m/s². El valor real varía un poco con la latitud y la altitud. En la Luna, g = 1,62 m/s²; en Marte, 3,71 m/s².