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Problema 14. Cayendo desde la estratosfera
En los cálculos de velocidades y aceleraciones suele
hallarse los valores medios. Y aquí en todo el proceso varía el valor de
la resistencia al avance por diferencia entre la estratosfera y la atmosfera. Luego
los valores hallados son valores medios.
Suponiendo que desciende con un m. uniformemente
acelerado
debe cumplirse entre el instante (1) y el (2):
s=½*a*(t-t0)2 39.065-31.625=½*a*402 a=9,30 m/s2
Luego la velocidad en (2) será: v=a*(t-t0)=9,30*40=372 m/s
Y si la del sonido es 340
m/s ha sido sobrepasada del (1) al (2).
Suponiendo lo mismo entre (2)
y (3) con la velocidad inicial anterior
la aceleración de caída en este tramo
valdrá:
s=
v*(t-t0)+½*a*(t-t0)2 31.625-1.615=372*222+½*a*2222 a=-2,13 m/s2
Luego en la segunda fase no aumenta su velocidad
sino que la disminuye. ¿Tiene eso sentido dinámico? Sí, ya que si un cuerpo
se desplaza dentro de un fluido experimenta una resistencia al avance, que es
proporcional al cuadrado de la velocidad. Por ello en las
caídas de poca altura la velocidad es
pequeña e influye poco.
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