¿Cómo funciona un paracaídas en teoría?

Lanza una pelota en el aire y, tarde o temprano, siempre vuelve a caer al suelo. Eso es porque la Tierra tira todo hacia ella con una fuerza llamada gravedad. Probablemente haya aprendido en la escuela que la fuerza de la gravedad de la Tierra es aproximadamente la misma en todo el mundo (varía un poco, pero no tanto) y que, si deja caer una piedra pesada y una pluma ligera desde la parte superior de un rascacielos, la gravedad los empuja hacia el suelo exactamente a la misma velocidad.

Los paracaídas "ram-air" de forma cuadrada son mucho más comunes que los paracaídas redondos porque son más fáciles de dirigir y controlar.

Si no hubiera aire, la pluma y la piedra tocarían el suelo al mismo tiempo. En la práctica, la piedra alcanza el suelo mucho más rápido, no porque pese más, sino porque la pluma se ablanda y se engancha en el aire cuando cae. La resistencia del aire (también llamada arrastre) lo ralentiza.

Los paracaídas están hechos de nylon fuerte y liviano y deben empacarse con mucho cuidado si se abren correctamente cuando se despliegan.

¿Qué causa la resistencia del aire?

Solo porque el aire es invisible, no significa que no esté allí. La atmósfera de la Tierra está repleta de moléculas de gas, por lo tanto, si desea moverse por el aire, caminando, en un automóvil, en un avión o colgando de un paracaídas, tiene que empujarlos para que no entren en el camino. Solo notamos esto cuando nos movemos a la velocidad.

La resistencia del aire es un poco como la forma en que el agua empuja contra tu cuerpo cuando estás en una piscina, ¡excepto que el aire es invisible! Si saltas de un trampolín o haces un flop abdominal, la forma torpe de tu cuerpo creará mucha resistencia y te detendrá rápidamente cuando te choques contra el agua. Pero si haces una forma puntiaguda con tus brazos y te sumerges con gracia, tu cuerpo separará el agua limpiamente y continuarás moviéndote rápidamente al entrar. Cuando saltas o caes en el vientre, tu cuerpo se ralentiza rápidamente porque el agua no puede salir del camino lo suficientemente rápido. Cuando buceas, separas el agua suavemente delante de ti para que tu cuerpo pueda deslizarse a través de ella rápidamente. Con los paracaídas, es el efecto de desaceleración que queremos.

Si te caes de un avión sin paracaídas, tu cuerpo relativamente compacto se desplaza por el aire como una piedra; abra su paracaídas y creará más resistencia al aire, flotando hacia el suelo de manera más lenta y segura, mucho más como una pluma. Simplemente hablando, entonces, un paracaídas funciona aumentando la resistencia del aire al caer.

Velocidad terminal

Cuando una fuerza tira de algo, hace que el objeto se mueva más rápidamente, lo que hace que gane velocidad. En otras palabras, hace que el objeto se acelere. Como cualquier otra fuerza, la gravedad hace que los objetos que caen se aceleren, pero solo hasta cierto punto.

Si saltas de un rascacielos, tu cuerpo debería acelerar 10 metros por segundo (32 pies por segundo) cada segundo que caigas. Llamamos a esto una aceleración de 10 metros por segundo por segundo (o 10 metros por segundo al cuadrado, para abreviar, y lo escribimos así: 10m / s / s o 10m / s2). Si estuvieras lo suficientemente alto sobre el suelo, luego de aproximadamente un minuto y medio (digamos 100 segundos), teóricamente estarías cayendo a unos 1000 metros por segundo (3600 km / h), lo que es casi tan rápido ¡Como los aviones de combate más rápidos han volado!

1) Caída libre en teoría: en este ejercicio de entrenamiento, el paracaidista practica la caída libre flotando sobre un enorme ventilador de aire montado horizontalmente. La fuerza del aire que empuja hacia arriba es exactamente igual al peso del buceador que lo empuja hacia abajo para que flote en el aire.

En la práctica, eso simplemente no sucede. Después de unos 12 segundos, alcanzas una velocidad en la que la fuerza de la resistencia del aire (empujándote hacia arriba) aumenta tanto que equilibra la fuerza de la gravedad (tirando de ti hacia abajo). En ese momento, no hay una aceleración neta y sigues cayendo a una velocidad constante llamada velocidad terminal. Desafortunadamente, la velocidad terminal para una persona que cae (con los brazos estirados en la posición clásica de caída libre) es de unos 55 metros por segundo (200 km / h), que es lo suficientemente rápido como para matarte, especialmente si estás cayendo de un avión!

2) Caída libre en la práctica: en realidad, no es el aire el que pasa a tu lado, te mueves por el aire, pero la física sigue siendo la misma: una vez que alcanzas la velocidad máxima, la fuerza del aire en tu cuerpo te empuja hacia arriba es exactamente igual a la fuerza de gravedad que te empuja hacia abajo.

¿Cuánto te frena un paracaídas?

Las plumas caen más lentamente que las piedras porque su velocidad terminal es menor. Por lo tanto, otra forma de entender cómo funciona un paracaídas es darse cuenta de que reduce drásticamente su velocidad terminal al aumentar la resistencia del aire a medida que cae. Lo hace abriéndose detrás de usted y creando una gran área de material con una gran cantidad de resistencia. Los paracaídas están diseñados para reducir su velocidad terminal en aproximadamente un 90 por ciento, por lo que golpea el suelo a una velocidad relativamente baja de unos 5 a 6 metros por segundo (aproximadamente 20 km / h), de manera ideal, para que pueda aterrizar de pie y alejarse ileso.

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