Calculadora de caída libre — tiempo y rapidez de impacto

Cómo funciona

La caída libre es el movimiento bajo la gravedad sin otras fuerzas. Un objeto liberado desde el reposo acelera hacia abajo a una g constante (9,81 m/s² cerca de la superficie terrestre), así que su caída se describe con la cinemática h = ½ × g × t² (OpenStax University Physics). Al reordenar se obtienen las dos cantidades que la gente suele querer:

• Tiempo de caída — t = √(2h ÷ g)
• Rapidez de impacto — v = √(2 × g × h), o de forma equivalente v = g × t

La altura va en metros, lo que da el tiempo en segundos y la rapidez en metros por segundo. Una característica llamativa es que la masa no aparece: en ausencia de resistencia del aire, una pluma y un martillo soltados desde la misma altura llegan al suelo en el mismo instante, como se demostró célebremente en la Luna. Las caídas reales por el aire difieren porque el arrastre crece con la rapidez hasta limitar la caída a una velocidad terminal, que este modelo ideal ignora.

Ejemplo resuelto

Soltado desde 45 m con g = 9,81 m/s²:

• Tiempo de caída: t = √(2 × 45 ÷ 9,81) = √9,174 ≈ 3,03 s
• Rapidez de impacto: v = √(2 × 9,81 × 45) = √882,9 ≈ 29,71 m/s

Como comprobación, v = g × t = 9,81 × 3,03 ≈ 29,71 m/s: las dos fórmulas coinciden.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto tarda en caer una altura dada?

Usa t = √(2h ÷ g). Para una caída de 45 m con g = 9,81 m/s², eso es √(90 ÷ 9,81) ≈ 3,03 segundos. Duplicar la altura aumenta el tiempo en un factor de √2, no de 2.

¿A qué rapidez va un objeto cuando llega al suelo?

Su rapidez de impacto es v = √(2 × g × h), o de forma equivalente g por el tiempo de caída. Desde 45 m eso da unos 29,71 m/s.

¿Los objetos más pesados caen más rápido?

No. En caída libre la aceleración es g sin importar la masa, así que todos los objetos aumentan su rapidez al mismo ritmo y llegan al suelo juntos, siempre que la resistencia del aire sea insignificante.

¿Esto tiene en cuenta la resistencia del aire?

No. Estas fórmulas suponen una caída libre ideal solo bajo la gravedad. En el aire, el arrastre frena la caída y la limita a una velocidad terminal, así que las rapideces de impacto reales desde grandes alturas son menores de lo que predice la fórmula.

¿Qué es g?

g es la aceleración debida a la gravedad, de unos 9,81 m/s² cerca de la superficie terrestre. En otros lugares es menor —aproximadamente 1,62 m/s² en la Luna—, valor que puedes ingresar para modelar una caída en otro cuerpo.

¿Qué es la velocidad terminal?

La velocidad terminal es la rapidez constante que alcanza un objeto en caída cuando la resistencia del aire crece hasta equilibrar la gravedad, tras lo cual deja de acelerar. Esta calculadora modela una caída libre ideal sin arrastre, así que no limita la rapidez: los objetos reales que caen mucho por el aire se estabilizan a su velocidad terminal.