¿Qué es la velocidad de impacto?
La velocidad de impacto es la rapidez que alcanza un objeto justo en el momento en que choca contra el suelo tras dejarlo caer desde el reposo. Aplicando el principio de conservación de la energía —en el que la energía potencial gravitatoria se transforma en energía cinética— la rapidez depende únicamente de la altura de caída y de la aceleración de la gravedad, no de la masa del objeto. Esta calculadora supone un entorno de vacío (sin resistencia del aire), lo que constituye una buena aproximación para caídas cortas y objetos densos.
Cómo usar esta calculadora
Introduce la altura de caída en metros y, si lo deseas, ajusta la aceleración de la gravedad. El valor predeterminado de 9,81 m/s² corresponde a la gravedad estándar de la Tierra, pero puedes modificarlo para simular la Luna (1,62), Marte (3,71) o cualquier otro cuerpo celeste. La calculadora te devuelve la velocidad de impacto en metros por segundo, su equivalente en kilómetros por hora y el tiempo total que el objeto permanece cayendo.
La fórmula explicada
Al igualar la energía potencial con la energía cinética obtenemos \(mgh = \tfrac{1}{2}mv^2\). La masa m se cancela en ambos lados y queda \(v^2 = 2gh\), de modo que
$$v = \sqrt{2 \cdot g \cdot h}$$Aquí g es la aceleración de la gravedad (m/s²) y h es la altura de caída (m). El tiempo de caída se deduce de \(h = \tfrac{1}{2}gt^2\), lo que da \(t = \sqrt{2h/g}\).
Ejemplo resuelto
Un objeto que se deja caer desde una altura de 10 m en la Tierra:
$$v = \sqrt{2 \times 9{,}81 \times 10} = \sqrt{196{,}2} \approx 14{,}01 \text{ m/s}$$lo que equivale a unos 50,4 km/h. La caída dura
$$t = \sqrt{\frac{2 \times 10}{9{,}81}} \approx 1{,}428 \text{ segundos}$$Preguntas frecuentes
¿Influye la masa en la velocidad de impacto? No. En el vacío todos los objetos aceleran al mismo ritmo, así que una pluma y un ladrillo soltados desde la misma altura llegan al suelo con la misma rapidez.
¿Por qué mi resultado real es menor? La resistencia del aire frena los objetos hasta que alcanzan una velocidad terminal. Esta calculadora ignora el rozamiento, por lo que ofrece el máximo teórico.
¿Puedo usar pies en lugar de metros? La fórmula exige unidades coherentes. Para pies, utiliza \(g = 32{,}17 \text{ ft/s}^2\) y el resultado se expresará en ft/s.
