Velocidad de un cuerpo al caer al suelo.
Teniendo en cuenta que si dejamos caer un cuerpo de una altura cae con una aceleración constante i por lo tanto va aumentando de velocidad, me gustaría saber si es posible que si lo lanzamos de mucha altura llegue un momento en que el cuerpo no aumente más su velocidad. ¿Si es posible cuales son las causas y cual es la explicación física para que esto ocurra?
Respuesta de gatocuantico
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Sí es posible, y de hecho es lo que ocurre mientras no haya vacío y no actúe ninguna fuerza externa.
La primera de las tres leyes de Newton dice que un cuerpo sobre el que no actúan fuerzas, o en el que la suma de todas las fuerzas que actúan es cero (se anulan), tendrá un movimiento constante. En el caso de un cuerpo que cae, por ejemplo una gota de lluvia, actúa una fuerza que es la que acelera al susodicho cuerpo, imprimiéndole una velocidad de caída hacia el suelo. Es la fuerza peso. Para que la aceleración se anule y el cuerpo llegue a una velocidad constante, necesitamos alguna otra fuerza que contrareste al peso. ¿Cuál es?. El rozamiento. La fuerza de fricción de un cuerpo que se mueve en un fluido es f=&·v (&, que en realidad se suele expresar con una beta, es un coeficiente que depende del fluido, de la forma del cuerpo, etc, y v es la velocidad). Así pues, al ir aumentando la velocidad, aumenta la fuerza de rozamiento f, que es opuesta a la fuerza peso. Cuando el cuerpo ha alcanzado una velocidad tal que f=p, ambas se anulan y el cuerpo deja de estar acelerado, de modo que cae a un a velocidad constante.
La primera de las tres leyes de Newton dice que un cuerpo sobre el que no actúan fuerzas, o en el que la suma de todas las fuerzas que actúan es cero (se anulan), tendrá un movimiento constante. En el caso de un cuerpo que cae, por ejemplo una gota de lluvia, actúa una fuerza que es la que acelera al susodicho cuerpo, imprimiéndole una velocidad de caída hacia el suelo. Es la fuerza peso. Para que la aceleración se anule y el cuerpo llegue a una velocidad constante, necesitamos alguna otra fuerza que contrareste al peso. ¿Cuál es?. El rozamiento. La fuerza de fricción de un cuerpo que se mueve en un fluido es f=&·v (&, que en realidad se suele expresar con una beta, es un coeficiente que depende del fluido, de la forma del cuerpo, etc, y v es la velocidad). Así pues, al ir aumentando la velocidad, aumenta la fuerza de rozamiento f, que es opuesta a la fuerza peso. Cuando el cuerpo ha alcanzado una velocidad tal que f=p, ambas se anulan y el cuerpo deja de estar acelerado, de modo que cae a un a velocidad constante.
