Caída libre de un cuerpo
De Laplace
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(Página creada con '==Enunciado== Se trata de analizar el efecto de la fricción en la caída de un cuerpo pequeño, como puede ser una gota de lluvia. # Inicialmente consideramos despreciable el …')
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Revisión de 15:48 13 oct 2010
Enunciado
Se trata de analizar el efecto de la fricción en la caída de un cuerpo pequeño, como puede ser una gota de lluvia.
- Inicialmente consideramos despreciable el rozamiento. Si tenemos una gota de agua de radio 0.5 mm que cae verticalmente desde una altura h = 2 km, que parte del reposo, ¿cuánto tiempo tarda en llegar al suelo? ¿Con qué velocidad impacta? Suponga g = 9.81 m/s².
- Para este mismo caso ideal, determine la energía cinética, potencial y mecánica en el punto inicial y el punto final del movimiento, así como para una altura z arbitraria.
- Un cuerpo pequeño inmerso en un fluido experimenta una fuerza de fricción viscosa de la forma
- siendo γ una constante de fricción que para una esfera en aire es de valor en el SI
con R el radio de la partícula en m. Si se incluye esta fuerza, ¿qué ecuación de movimiento resulta para la velocidad vertical?
- siendo γ una constante de fricción que para una esfera en aire es de valor en el SI
- Razone que, partiendo de la ecuación anterior, resulta que la velocidad tiende a un valor límite.
- Si prácticamente toda la caída de la gota se produce a la velocidad límite, ¿Con qué velocidad llega al suelo? ¿Cuánto atrda en caer? ¿Cuánta energía mecánica se pierde por el camino?
- Determine la expresión exacta de la velocidad y la altura como función del tiempo
