Calculadora de Caída Libre
Velocidad, altura y tiempo de caída bajo la gravedad.
Parámetros de la caída libre
Resultado
Velocidad y altura durante la caída
Datos segundo a segundo
| Tiempo (s) | Velocidad (m/s) | Altura caída (m) | Altura restante (m) |
|---|
¿Cómo se calcula la caída libre?
La caída libre es el movimiento de un objeto que cae exclusivamente bajo la acción de la gravedad, sin tener en cuenta la resistencia del aire. Es un movimiento uniformemente acelerado (MUA) donde la aceleración es constante e igual a g = 9,8 m/s² en la superficie terrestre.
Fórmulas de la caída libre
v = v₀ + g · t
h = v₀ · t + ½ · g · t²
v² = v₀² + 2 · g · h
- v — Velocidad final (m/s)
- v₀ — Velocidad inicial (m/s), normalmente 0
- g — Aceleración gravitatoria (9,8 m/s² en la Tierra)
- t — Tiempo de caída (s)
- h — Altura o distancia caída (m)
Gravedad en otros planetas
La aceleración gravitatoria varía según el cuerpo celeste. En la Luna (1,62 m/s²) un objeto cae mucho más despacio que en la Tierra; en Júpiter (24,79 m/s²), más del doble de rápido. Esta calculadora te permite explorar la caída libre en cualquiera de ellos.
¿Y la resistencia del aire?
En la práctica, objetos como una pluma o una hoja caen más lento debido al rozamiento con el aire. Las fórmulas de caída libre son exactas en el vacío. Para objetos densos y compactos (piedras, bolas de metal) la diferencia es pequeña y la caída libre es una buena aproximación para alturas moderadas.
Preguntas frecuentes
¿Cuánto tarda en caer un objeto desde 100 metros?
Despejando t de h = ½·g·t², con h = 100 m y g = 9,8 m/s²: t = √(2·100/9,8) ≈ 4,52 segundos. Al llegar al suelo, su velocidad sería v = 9,8 × 4,52 ≈ 44,3 m/s (unos 159 km/h), sin contar resistencia del aire.
¿Es lo mismo caída libre que tiro vertical?
No exactamente. La caída libre pura parte de reposo (v₀ = 0). El tiro vertical es cuando el objeto se lanza hacia abajo con una velocidad inicial distinta de cero. En ambos casos la aceleración es g, pero las ecuaciones de posición y velocidad incluirán el término v₀. Esta calculadora contempla ambos casos con el campo de velocidad inicial.
¿Por qué todos los objetos caen igual en el vacío?
Galileo demostró que la aceleración gravitatoria es independiente de la masa del objeto. Aunque la fuerza gravitatoria es mayor sobre un objeto más masivo (F = m·g), también lo es su inercia, por lo que la aceleración resultante g = F/m es siempre la misma. En el vacío, una pluma y un martillo caen exactamente igual, como demostró el astronauta David Scott en la Luna en 1971.
¿Cuál es la velocidad terminal?
La velocidad terminal es la velocidad máxima que alcanza un objeto al caer en un fluido (como el aire) cuando la fuerza de rozamiento iguala a la fuerza gravitatoria. Para un ser humano en posición horizontal es de unos 200 km/h, y en posición vertical puede superar los 280 km/h. La caída libre ideal (sin aire) no tiene velocidad terminal: la velocidad sigue aumentando indefinidamente.