Movimiento con Arrastre Lineal

Ecuaciones del Movimiento Hundimiento de Objeto

Ecuaciones del Movimiento

Estos son dos tipos de problemas que implican la fricción del fluido a bajas velocidades, donde hay una dependencia de la velocidad aproximadamente lineal.

Hundimiento de Objeto

Para la descripción del hundimiento de un objeto desde una posición de reposo, se deben incluir ambas, la fuerza de flotabilidad y la resistencia viscosa.

Ecuaciones del Movimiento

Usando la aceleración gravitacional neta nos lleva a la velocidad límite y el tiempo característico .

La velocidad en el tiempo t puede expresarse en función de la velocidad terminal y el tiempo característico.

La distancia recorrida en el tiempo t es

Este movimiento puede ser modelado para un objeto esférico, utilizando la expresión para la resistencia viscosa en términos de la viscosidad del fluido.

Notas sobre el cálculo: Usted puede explorar variaciones sobre este problema mediante la introducción de los números y hacer clic fuera del área para iniciar el cálculo. Los valores por defecto serán introducidos para los parámetros no especificados, pero todos los parámetros pueden ser modificados. Si entra una masa, se calculará el radio y viceversa. El cálculo principal se presume que es el de calcular la velocidad y la distancia en un momento determinado, pero si se introduce una velocidad final, se calculará un tiempo para esa la velocidad. En ese caso debe introducir una velocidad menor que la velocidad terminal para obtener un resultado físico significativo. Puede ser útil calcular el tiempo asociado a una distancia especificada, pero ese cálculo es trascendental y debe resolverse numéricamente.

Caida, Arrastre Lineal

Para la descripción de un objeto que cae bajo la influencia de una fuerza de arrastre que es linealmente dependiente de la velocidad, deben incluirse ambas la fuerza de flotabilidad y la resistencia viscosa.

Hundimiento de Objetos Detalles de la Velocidad Detalles de la Distancia Gráfica del movimiento

Un objeto en caida se acercará a la velocidad límite, cuando la fuerza neta ejercida sobre él se acerque a cero.

Para movimiento con velocidad inicial v₀, la expresión para la velocidad viene a ser

y expresado en términos de la velocidad límite v_t y tiempo característico τ = m/b , toma la forma

.

La distancia recorrida en el tiempo t es

.