¿Por qué la velocidad de un objeto en caída libre no depende de su masa?

La velocidad es solo una mecánica resultante de las fuerzas que actúan sobre ella. En una caída libre, tienes la fuerza tirando hacia abajo (Gravedad) y la fuerza empujando hacia arriba (Resistencia al viento).

La fuerza de la gravedad es la misma para una comparación consistente. La resistencia al viento puede variar ligeramente según el tamaño y la aerodinámica de los objetos en cuestión, pero generalmente se considera insignificante.

Dicho esto, esta es la razón por la cual los paracaídas retrasarán el descenso de los paracaidistas. La masa del paracaidista no cambia desde el momento en que saltan de un avión hasta el momento en que aterrizan. La diferencia es que el paracaídas se guarda en un paquete y luego se despliega para su uso completo. Esta es también la razón por la cual una pluma parecería caer más lentamente que una bola de plomo con Wind Resistance jugando su parte.

Sin embargo, en el vacío, la resistencia al viento no tiene valor, por lo que la pluma y la bola de plomo caerán a la misma velocidad cuando actúen sobre la misma fuerza de gravedad (aceleración). Vi esto en una demostración durante una clase de física de la universidad donde, en el aire, la pelota cayó más rápido, pero cuando el aire fue succionado por el tubo, efectivamente cayeron a la misma velocidad.

En cuanto a la misa, todos los que tomaron Física en la escuela saben F = MA. La masa afecta la fuerza a la que el objeto en cuestión golpearía la superficie (siendo A una gravedad constante “G”).

Si realmente quiere profundizar en las matemáticas, la relación entre V y A es que el valor de la aceleración es el cambio de velocidad en el tiempo. (A = ΔV / T). Observe que la Misa no entra en esa ecuación. Lo que Mass afecta es la cantidad de fuerza requerida para mover un objeto para contrarrestar las otras fuerzas que actúan sobre él.

Porque la fuerza de la gravedad es proporcional a su masa. Cuanto mayor es la masa, mayor es la fuerza. De hecho, el campo gravitacional de la Tierra proporciona exactamente la cantidad correcta de fuerza para acelerar todas las masas a 9.8 m / s ^ 2 cerca de la superficie.

En la práctica, los objetos menos masivos son más susceptibles a la resistencia del aire y pueden caer más lentamente según su forma.

Cada “pieza” de masa recibe la misma fuerza, por lo que toda la masa obtiene la misma aceleración.

Tome un peso de 10 lb y déjelo caer. Tarda X segundos. Ahora tome dos pesas de 5 lb que están conectadas entre sí, por lo que es realmente un peso de 10 lb de aspecto extraño, y suéltelo. Lleva X segundos (después de todo, sigue siendo un peso de 10 lb). Ahora corte la conexión entre los dos pesos de 5 lb y suéltelos. Hmm, todavía toman X segundos.

Por supuesto, la resistencia del aire puede cambiar los resultados; pero en el vacío todo está bien.

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