Vuelo controlado
En tu paracaidista
Cuando el o la paracaidista cae, interactúan dos fuerzas principales en sentidos opuestos:
- El peso (P): tira hacia abajo.
- La fuerza de rozamiento (Fr): el aire empuja hacia arriba.
Si el peso es mayor que la fuerza de rozamiento (P > Fr), el juguete acelera y cae cada vez más rápido.
Si las fuerzas se igualan (P = Fr), se alcanza el equilibrio.
- En este momento, el paracaidista deja de ganar velocidad (velocidad constante) y baja de forma suave.
El equilibrio significa que las fuerzas que empujan hacia arriba valen lo mismo que las que tiran hacia abajo, logrando un movimiento estable.
¿Y en fórmula?
Entonces, hay equilibrio cuando la suma de todas esas fuerzas es igual a cero.
Recuerda lo que viste sobre la fuerza resultante en el apartado "3.1. ¿Quién tira más?".
Si sumas las fuerzas verticales (FTotal), para que haya equilibrio la operación debe ser:
FTotal = Fr - P = 0
O lo que es lo mismo:
Fr = P
¿El secreto? Newton
¿Sabías que cuando las fuerzas de tu paracaidista se equilibran, aparece la 1.ª ley de Newton?
Si la fuerza de rozamiento hacia arriba iguala exactamente al peso hacia abajo, la fuerza neta es cero.
Por inercia, tu paracaidista no se detendrá en el aire, sino que mantendrá su movimiento rectilíneo uniforme (MRU) hasta tocar el suelo, es decir, una velocidad constante.
Y si no hay equilibrio, actúa la 2.ª ley de Newton; entonces, existe una aceleración.
Si el peso es mayor que la fuerza de rozamiento, el cuerpo acelera y el paracaídas cae cada vez con más velocidad.
Lectura facilitada
En tu paracaidista
Cuando el paracaidista cae, actúan dos fuerzas en sentidos contrarios.
- El peso tira hacia abajo.
- La fuerza de rozamiento del aire empuja hacia arriba.
¿Qué ocurre durante la caída?
- Si el peso es más grande que la fuerza de rozamiento:
P > Fr
El paracaidista acelera.
Esto significa que cae cada vez más rápido.
- Si el peso y la fuerza de rozamiento valen lo mismo:
P = Fr
Se produce un equilibrio.
El paracaidista deja de aumentar su velocidad.
El paracaidista empieza a bajar de forma suave y con velocidad constante.
¿Qué significa equilibrio?
Hay equilibrio cuando las fuerzas se compensan.
Las fuerzas que empujan hacia arriba valen lo mismo que las que tiran hacia abajo.
Entonces el movimiento se vuelve estable.
La fuerza total es la suma de todas las fuerzas.
Para que exista equilibrio, la fuerza total debe ser igual a cero.
¿Qué tiene que ver Newton?
Cuando las fuerzas están equilibradas, aparece la primera ley de Newton.
Si la fuerza total es cero:
- el paracaidista no se queda quieto en el aire,
- sino que continúa moviéndose con velocidad constante hasta llegar al suelo.
A este movimiento se le llama movimiento rectilíneo uniforme (MRU).
¿Y si no hay equilibrio?
Si las fuerzas no se equilibran, actúa la segunda ley de Newton.
Entonces aparece una aceleración.
Por ejemplo:
Si el peso es mayor que la fuerza de rozamiento, el paracaidista caerá cada vez más rápido.