Si ustedes recuerdan su física elemental del colegio o primeros años de universidad, estarán de acuerdo conmigo en que, ese salto fuera de lo común, no es una caída libre, un caso hipotético de caída, en la cual –no se toma en cuenta el efecto de fuerza de rozamiento del aire.
La caída del señor Baumgartner es una caída real, afectada por todo lo que puede hacer la gravedad y la atmósfera.
Si
fuera una caída libre, en los primeros 32,8 segundos se habría alcanzado la
velocidad record reportada (1342 km/h) y bastarían solo 7,12 km para
alcanzarla. Veamos
la física del asunto:
- La fuerza que acelera a Félix hacia abajo es la fuerza de gravedad (su peso), pero como sabemos desde Galileo y Newton, la aceleración tiene un valor constante, dado por el campo gravitatorio de la Tierra. Solo que al ser la altura bastante considerable, vamos a tomar ese valor no como el conocido 9,8 m/s2, sino el promedio entre la gravedad a la altura máxima (unos 9,72 m/s2) y aquel, lo que da un valor de trabajo, para este análisis, de 9,76 m/s2.
- Entonces,
si aplica dos de las relaciones más simples con que trabajó en décimo año
Y tomando en cuenta que inicia el descenso desde el reposo (velocidad inicial cero), luego de que la cápsula de ascensión se ha detenido, usted puede probar fácilmente (con un poquito de álgebra) que bastaría un tiempo de caída libre de 38.2 s, durante los cuales desciende una distancia de 7,12 km.
- Ahora bien como el tiempo y la altitud reportadas
son muy diferentes; 4 minutos 20 segundos
(=260 s) y 39,045 km, concluimos que en esta caída nada libre, la
influencia de la resistencia del aire fue nada despreciable.
- Recuerde que la hipotética caída libre
de los libros de física, no tiene velocidad límite. Si Félix hubiese caído libremente a lo largo de 39045 m habría alcanzado la sorprendente rapidez de 873 m/s. Pero esto no se
puede en la atmósfera terrestre, debido al rozamaiento del aire.
Además habría tardado (hasta el suelo), solo 89,4 s.Para esto último requiere aplicar la relación:
Como ve, esta gran hazaña, no es una caída
libre, aunque así lo digan los encargados de la proeza, o lo repita algún periodista.
Me decía una amiga que observó conmigo la transmisión, “que no importa, eso se sobreentiende”, bueno si fuera así ¿para qué nos esforzamos en enseñar y en aprender? ?Será que una vez que ganamos un curso, le ordenamos al cerebro que haga "delete tema*. *".
Me decía una amiga que observó conmigo la transmisión, “que no importa, eso se sobreentiende”, bueno si fuera así ¿para qué nos esforzamos en enseñar y en aprender? ?Será que una vez que ganamos un curso, le ordenamos al cerebro que haga "delete tema*. *".
 |
| Sitio de la imagen |
La capa inferior de la atmósfera, la troposfera, tiene unos 18 km de altura. En ella es donde está la mayor parte de los gases, es la más densa y donde ocurren todos los fenómenos meteorológicos comunes, evidentemente no es una región de vacío. Luego viene la estratosfera hasta unos 50 km de altitud, capa en la que inició el salto.
Sabemos que a nivel del mar, la presión atmosférica tiene su valor mayor (unos 101 kilopascales, equivalente al conocido 760 mm de mercurio).
A 40 km de altura la presión ha disminuido a 18,7 kPa (=140 mm de Hg). La densidad del aire, responsable de la fuerza de rozamiento que ayuda a detener la caída de Félix, se comporta de manera similar.
 |
| Sitio de la imagen |
Se puede suponer que la fuerza de rozamiento del aire depende del valor de la velocidad elevado al cuadrado, así que si ésta aumenta, también lo hace la fuerza de fricción, como bien lo sabe un motociclista.
Cuando se cae en un fluido como la atmósfera se
alcanza una velocidad terminal, que ocurre cuando la fuerza de rozamiento del
aire se iguala al peso, en esto se basa el diseño de los paracaídas.
La velocidad record del salto de Félix (372,8 m/s)
debió ser medida (o calculada) posiblemente durante los primeros kilómetros de
su caída (sin paracaídas), cuando el peso le ganaba al rozamiento. Esa pudo
haber sido la velocidad terminal en esta etapa,
aún muy alta para tocar el suelo.
Entonces se abre el paracaídas y con las nuevas condiciones se vuelve a alcanzar una segunda velocidad terminal que es la que permite el aterrizaje sin mucho riesgo.
Entonces se abre el paracaídas y con las nuevas condiciones se vuelve a alcanzar una segunda velocidad terminal que es la que permite el aterrizaje sin mucho riesgo.
