Calculadora de caída libre
Encuentre cuánto cae un objeto y su velocidad al impacto con gravedad constante.
Introduzca sus valores
Cuadro de contenidos
Guía completa de caída libre
Caída libre: movimiento solo bajo gravedad, sin arrastre. Modelo inicial para herramientas caídas, saltos en paracaídas antes de velocidad terminal y cinemática introductoria.
Sumas
- La aceleración g es constante cerca de la superficie terrestre.
- Se ignora la resistencia del aire (válido para caídas cortas u objetos densos).
- La velocidad inicial puede ser cero o dirigida hacia arriba o abajo.
Conexiones de laboratorio y aula
Combine resultados con diagramas de cuerpo libre, análisis dimensional y órdenes de magnitud. Si difiere >10 %, revise supuestos (g constante, sin arrastre).
Análisis dimensional
Cada término debe tener unidades compatibles. Multiplique por factores al cambiar entre mph y m/s o hp y vatios.
Comprobaciones gráficas
Grafique velocidad versus tiempo con aceleración constante. La pendiente debe coincidir con g en caída libre.
Unidades SI y cifras significativas
Las calculadoras físicas funcionan mejor con unidades SI o alternativas claramente etiquetadas. Al menos dos cifras significativas en clase; ingeniería puede requerir más precisión e incertidumbre.
- Compruebe que el tiempo esté en segundos y la longitud en metros al usar m/s².
- Números muy grandes o pequeños pueden introducirse en notación científica si el navegador lo permite.
- Compare resultados con un segundo método al estudiar para exámenes.
Estudiantes
Muestre el trabajo en papel y luego confirme con esta herramienta.
Aficionados
Comprobaciones rápidas antes de prototipos.
Profesores
Generar números de ejemplo para hojas de trabajo.
Preguntas frecuentes
¿Qué tan precisa es esta calculadora en línea?
Los resultados siguen fórmulas estándar de manuales y guías del sector. Verifique siempre proyectos críticos con un profesional titulado o mediciones en obra.
¿Puedo reutilizar mis datos?
Tras enviar el formulario, sus valores permanecen en los campos para ajustar un dato y recalcular rápido.
¿Qué unidades debo usar?
Use los selectores de unidades cuando existan y mantenga coherencia en un mismo cálculo. El servidor convierte las medidas antes de aplicar las fórmulas.
Seguridad y descargo de responsabilidad
Esta página es educativa y de planificación. Códigos de obra, decisiones médicas y validación técnica requieren expertos cualificados.
Principio de Galileo: todos los objetos caen con la misma aceleración en vacío, base de estos resultados. En física introductoria, trate g como constante en la distancia de caída.
Fórmulas cinemáticas
h = v₀t + ½gt²
v = v₀ + gt
v² = v₀² + 2gh
Esta calculadora resuelve tiempo de caída positivo con la forma cuadrática de altura cuando el objeto parte de h y llega a y = 0.
Variables de un vistazo
| Signatura | Significado | Unidad habitual |
|---|---|---|
| x | Entrada que usted proporciona | Como se indica en el formulario |
| y | Resultado calculado | Mostrado en las tarjetas de resultados |
Sustituya sus medidas en el recuadro de fórmula de arriba y compárelas con la salida de la calculadora para verificar su cálculo manual.
Cómo calcular caída libre
- 1Mide la altura vertical en metros desde la suelta al impacto.
- 2Establece la aceleración gravitacional (9,81 m/s² en la Tierra).
- 3Introduce velocidad vertical inicial si se lanza el objeto.
- 4Lea tiempo de caída y velocidad de impacto en las tarjetas de resultados.
Consejos profesionales
- Redondee solo al final para evitar acumular errores de redondeo.
- Anote los valores intermedios al comprobar ejercicios.
- Si aparece un error, lea el mensaje y corrija primero el campo indicado.
Errores comunes
- Mezclar sistemas de unidades sin convertir.
- Usar valores negativos donde el modelo espera medidas positivas.
- Olvidar campos opcionales que cambian el modo de cálculo.
Ejemplo de cálculo paso a paso
Una llave cae 1,5 m de una escalera con v0 = 0 y g = 9,81 m/s². t ≈ 0,55 s y v ≈ 5,4 m/s. Introduzca los mismos valores arriba para confirmar.
Tipos de escenarios de caída libre
Caída desde el reposo
v₀ = 0. Tiempo t = √(2h/g).
Lanzamiento hacia arriba
v₀ negativo añade tiempo en el aire antes de bajar.
Lanzamiento hacia abajo
v₀ positivo reduce el tiempo hasta el suelo.
Otros planetas
Cambie g para comparar tiempos de caída en Luna o Marte.
Elegir el escenario adecuado
Ajuste su proyecto real o montaje de laboratorio al tipo más cercano de la lista y modifique espaciado, factor de desperdicio o gravedad según sus condiciones.
Ejemplos prácticos
h = 20 m, g = 9,81, v₀ = 0 → t ≈ 2,02 s, v ≈ 19,8 m/s.
h = 45 m desde un puente, soltado → unos 3,03 s sin arrastre.
Misma altura en la Luna (g ≈ 1,62) → t ≈ 7,45 s, impacto más suave en vacío.
Práctica con hoja de trabajo
Cambie un dato a la vez y prediga cómo debería moverse el resultado antes de pulsar Calcular. Así gana intuición más rápido que memorizando fórmulas.
Lista de comprobación antes de confiar en un número
- Las unidades coinciden con la fórmula.
- Las entradas son positivas donde se requiere.
- La magnitud del resultado tiene sentido físico.
Planificación relacionada
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Compare Tierra y Luna a la misma altura para ver cómo g escala con la masa planetaria.
Ejemplo 4: lanzamiento hacia arriba
Altura 10 m, v0 = -5 m/s (lanzado hacia arriba) aumenta tiempo en el aire vs caída desde reposo. Use el formulario para la raíz positiva del tiempo.
Extensión: resistencia del aire
Caídas reales se acercan a velocidad terminal cuando arrastre = peso. Objetos pesados, alturas cortas: ignorar aire es razonable; ligeros o caídas largas: tiempos medidos superan el modelo.