Calculadora de caída libre (tiempo, altura y velocidad de impacto)
Introduce tus valores. La respuesta y la solución completa se actualizan mientras escribes.
Resultado
| Tiempo (s) | Altura sobre el suelo (m) | Velocidad, hacia arriba positiva (m/s) |
|---|---|---|
| 0 | 20 | 0 |
| 0,4039 | 19,2 | −3,962 |
| 0,8077 | 16,8 | −7,924 |
| 1,212 | 12,8 | −11,89 |
| 1,615 | 7,2 | −15,85 |
| 2,019 | 0 | −19,81 |
Se desprecia la resistencia del aire.
Calcula el movimiento de un objeto que cae bajo la gravedad sin resistencia del aire. Introduce la altura de caída, el tiempo de caída o la velocidad de impacto y, si quieres, una velocidad vertical inicial, hacia arriba o hacia abajo, y la calculadora halla los otros dos valores. Para un objeto lanzado hacia arriba también da el punto más alto. Una tabla muestra la altura y la velocidad durante la caída, y puedes cambiar g para la Luna o Marte.
Solución paso a paso
Ecuaciones del movimiento con aceleración constante g
Despeja las incógnitas
Fórmulas clave
- Velocidad
- v = v0 + a·t
- Desplazamiento
- s = v0·t + ½·a·t²
- Sin el tiempo
- v² = v0² + 2·a·s
- Unidades
- 1 m/s = 3,6 km/h
Cómo resolver problemas de caída libre
- Elige un sentido como positivo. Aquí el sentido hacia arriba es positivo, así que la aceleración es −g con g = 9,81 m/s² en la Tierra.
- Escribe la posición como y(t) = h + v₀·t − ½·g·t² y la velocidad como v(t) = v₀ − g·t, donde h es la altura inicial sobre el suelo.
- Si se suelta desde el reposo (v₀ = 0), el tiempo de caída es t = √(2h/g) y la velocidad de impacto es v = √(2gh) = g·t.
- Con una velocidad inicial, haz y(t) = 0 y resuelve la ecuación de segundo grado para la raíz positiva: t = (v₀ + √(v₀² + 2gh))/g.
- Para un objeto lanzado hacia arriba, el punto más alto se alcanza cuando v = 0: después de v₀/g segundos, a v₀²/(2g) por encima del punto de partida.
Preguntas y respuestas
¿Los objetos pesados caen más rápido que los ligeros?
No, si no hay resistencia del aire: todos los objetos caen con la misma aceleración g, sea cual sea su masa. En el aire, los objetos ligeros y anchos, como las plumas, caen más despacio porque el rozamiento es grande en comparación con su peso.
¿Cuánto tarda en caer 20 m?
Soltado desde el reposo, t = √(2·20/9,81) = 2,02 s, y el objeto llega al suelo a unos 19,8 m/s, es decir, 71 km/h.
¿Cuándo puedo ignorar la resistencia del aire?
Para objetos compactos y densos en caídas cortas, a velocidades muy inferiores a su velocidad terminal. Una persona en caída alcanza una velocidad terminal de unos 55 m/s, así que en caídas largas las fórmulas de aquí sobrestiman la velocidad.
¿Qué valor de g debo usar?
Normalmente 9,81 m/s²; el valor estándar es 9,80665 m/s², y el valor real varía desde unos 9,78 en el ecuador hasta 9,83 en los polos. En la Luna g es 1,62 m/s² y en Marte 3,71 m/s².
Practícalo tú mismo
Practica Cinemática
Una calculadora te da la respuesta. En el examen necesitas el método: practícalo con problemas nuevos, pistas y soluciones detalladas.