Cada vez que se acelera un cuerpo, su velocidad (ya sea magnitud o dirección) cambia con respecto al tiempo.
a = cambio en la velocidad / cambio en el tiempo
en caso de aceleración constante, la velocidad a la que cambia la velocidad es uniforme. La aceleración debida a la gravedad también obedece a esto. en general, un cuerpo bajo caída libre debe tener su velocidad aumentando para siempre hasta que llegue al suelo. pero en la mayoría de las situaciones de la vida real esto no sucede. porque hay una fuerza ‘f’ más que actúa sobre el cuerpo debido a la fricción del aire, opuesta a su movimiento, que desacelera el cuerpo.
F = mg (“debido a la gravedad de la tierra”) – f (“debido a la fricción del aire”)
entonces el cuerpo ahora es actuado por dos fuerzas en dos direcciones opuestas. entonces se alcanza un estado en el que ambas fuerzas se cancelan exactamente entre sí, lo que lleva a una fuerza cero en el cuerpo.
en el punto crítico: mg = f
entonces mg-f = 0
es decir, F = 0
ma = 0 (a = aceleración neta del cuerpo)
ya que la masa no es cero a = 0
ya que el tiempo no es cero cambio en la velocidad = 0
V (final) -V (inicial) = 0
V (final) = V (inicial)
así que en este estado no hay ninguna aceleración para el cuerpo, es decir, el cuerpo está ahora a una velocidad constante llamada velocidad terminal.
Cuando un cuerpo cae bajo aceleración constante debido a la gravedad, ¿cambia su velocidad o no? ¿En qué estado la velocidad se vuelve constante?
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Recuerda esto: ¡mientras te quedas quieto en el suelo, te aceleran hacia el centro de la Tierra!
Pero aún así tu velocidad es cero. La fuerza normal hacia arriba del suelo se opone exactamente a la fuerza hacia abajo de la (masa por aceleración gravitacional) en su cuerpo.
La misma situación puede ocurrir en caída libre: el arrastre de aire pronto puede oponerse a la aceleración hacia abajo, de modo que su movimiento se convierta en una buena velocidad constante (descuidando las variaciones en la densidad del aire / suponiendo que no esté haciendo un salto espacial 🙂
La velocidad aumenta según la aceleración, se convierte en cero cuando toca la superficie.
En el caso de la tierra, alcanza la velocidad terminal debido a la presencia de fricción debido al aire.
La velocidad y la gravedad están estrechamente relacionadas. El movimiento bajo gravedad se clasifica bajo movimiento en línea recta o movimiento en una dimensión.
La velocidad de un objeto que cae bajo la fuerza de la gravedad siempre aumenta.
El movimiento de un objeto que cae bajo la gravedad a menudo viene dado por ecuaciones de movimientos que conectan la velocidad inicial (a menudo escrita como Vo), la velocidad final (V) después del tiempo t, el tiempo de viaje (t), la aceleración debida a la gravedad (denotada por g) que el objeto está en proceso de desplazamiento, a menudo escrito como Y – Yo, donde Y es la posición del objeto después del tiempo tyy Yo es la posición del objeto en el momento inicial.
Hay 3 ecuaciones que a menudo se usan para entender esto.
- V = Vo + g * t
- X – Xo = Vo * t + 1/2 * g * t (sq)
- V (sq) = Vo (sq) + 2 * g * (X-Xo)
La velocidad será constante si “g” se convierte en cero. De hecho, si sustituye el valor de “g” como cero en la ecuación 1 y 3, encontrará que V no cambia
Cada una de estas ecuaciones tiene una derivación lógica. Le sugiero que eche un vistazo a este video (y los que siguen) para comprender mejor este tema.
[1]
Notas al pie
[1] Movimiento en una dimensión: aprenda qué es la velocidad, la velocidad y el desplazamiento n. ° 1
Usted contestó su propia pregunta. La aceleración se define como “cambio en la velocidad”. Entonces, si postula “aceleración constante (y no cero)”, entonces la velocidad siempre está cambiando. La velocidad solo se vuelve constante cuando la aceleración llega a 0.
Sí, cambia … y nunca se vuelve constante como también has escrito, cae bajo la gravedad, lo que significa que tiene una aceleración g cada vez … así que en una aceleración un cuerpo no puede tener una velocidad fija o constante …
La aceleración, por definición, es la tasa de cambio de velocidad. Cuando un objeto está en caída libre, experimenta una aceleración constante de 9.81ms-2. Ahora hay dos escenarios: uno descuida la resistencia del aire (teórico) y el otro no. Para el primer escenario, la velocidad del objeto aumentará hasta que viaje a la velocidad de la luz, c (velocidad máxima posible). Para el segundo escenario, el objeto eventualmente alcanzará la velocidad terminal ya que la resistencia del aire (arrastre) eventualmente será igual a la gravedad. En ese punto, la aceleración del objeto es 0 y ha alcanzado su velocidad máxima (suponiendo que la aerodinámica sea constante durante la caída).
Debido a la velocidad de arrastre del aire se vuelve constante. Pero podría aumentar continuamente en el vacío.
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