Saltos y caídas. Energía cinética y potencial

¿Cómo podemos aplicar las leyes de la física en el cálculo de saltos y caídas?

Las simulaciones de saltos online nos muestran distintas situaciones en las que se puede verificar la aplicación de las leyes de la física en saltos y caídas.

Los saltos y caídas son fenómenos comunes en el estudio de la física, y se pueden analizar desde varias perspectivas. Desde el punto de vista de la mecánica, se pueden estudiar utilizando las leyes del movimiento de Newton y los conceptos de energía cinética y potencial.

Cuando una persona realiza un salto, se aplica una fuerza hacia abajo contra el suelo para generar una reacción y propulsarse hacia arriba. Durante el salto, la energía cinética del cuerpo se convierte en energía potencial gravitatoria a medida que se eleva en el aire. En el punto más alto del salto, la energía potencial es máxima y la energía cinética es mínima. A medida que el cuerpo cae hacia abajo, la energía potencial se convierte nuevamente en energía cinética, y el cuerpo acelera hacia el suelo bajo la acción de la gravedad.

Durante una caída libre, un objeto se deja caer sin ninguna fuerza adicional que actúe sobre él, aparte de la gravedad. Según la ley de gravitación universal de Newton, la aceleración de un objeto en caída libre es constante y se llama aceleración debido a la gravedad. En la Tierra, esta aceleración se aproxima a 9,8 m/s². La distancia que un objeto cae en un determinado tiempo se puede calcular utilizando la ecuación de la caída libre:

d = 1/2 g t²,

donde

d es la distancia

g es la aceleración debido a la gravedad

t es el tiempo

Además de la gravedad, otros factores pueden influir en los saltos y las caídas, como la resistencia del aire, la forma del objeto y las fuerzas externas aplicadas. Estos factores pueden modificar el comportamiento del objeto en movimiento y afectar su trayectoria, velocidad y tiempo de caída.

Estas simulaciones de saltos online son de gran utilidad para entender las leyes físicas detrás de los saltos y las caídas y la transformación entre energía cinética y potencial que se produce.

Paracaídas y velocidad terminal


Esta animación reproduce como es el salto con paracaídas. Observa qué ocurre con la velocidad antes y después de abrir el paracaídas. ¿Puedes explicarlo? ¿qué fuerzas actúan en cada caso?

“Puenting” sin pérdida de energía


Esta simulación representa el salto de una persona sujetada por una cuerda elástica sin pérdida de energía. Cuando empieza la caída, la persona va acelerando su velocidad hasta que la tensión de la cuerda la retiene y la impulsa hacia arriba. Observa cómo varían la Energía Potencial Gravitacional (GPE), la Energía Cinética (KE) y la Energía Potencial Elástica (EPE). ¿Por qué no se detiene el movimiento?

“Puenting” con pérdida de energía


Esta simulación representa el salto de una persona sujetada por una cuerda elástica con pérdida de energía. Cuando empieza la caída, la persona va acelerando su velocidad hasta que la tensión de la cuerda la retiene y la impulsa hacia arriba. Observa cómo varían la Energía Potencial Gravitacional (GPE), la Energía Cinética (KE) y la Energía Potencial Elástica (EPE). ¿Por qué se detiene el movimiento?

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