El pasado mes de Abril nuestra alumna Emilia Chodkowska de 3º de E.S.O. ha desarrollado un interasante proyecto de Física bajo la supervisión del Prof. Alfredo Jiménez y con la ayuda de su familia.
El Sr Gregor Kucharzyk y la Sra Ursula Kucharzyk son desde hace muchos años aficionados al paracaidimo deportivo, y nos han ayudado ha realizar este completo estudio de lo que en paracaidismo llaman un lanzamiento.
Se trata de una sucesión de movimientos que podemos considerar casi rectilíneos (suponiendo idealmente que no hay viento) y que corresponden al temario de 3 E.S.O. Física que este año cursa su hija Emilia.
Fase I: Caida libre sin paracaídas.
Durante la primera fase de la caída la mecánica clásica nos dice que el cuerpo cae debido a la atracción gravitaroria del Planeta Tierra, por tanto se trataría de un M.R.U.A. con una aceleración igual a 9,8 m/s2.
Sin embargo no hemos de olvidar que el cuerpo del paracaidista cae en un fluido: "el aire" que ofrece una resistencia al movimiento del cuerpo y que aumenta proporcionalmente con la velocidad.
Esto explica que realmente la aceleración del paracaidista no sea exactamente la gravitatoria, conocido el dato de la velocidad límite que alcanza el paracaidista en su caida debido al rozamiento nos planteamos un MRUA con lo siguientes datos conocidos:
velocidad inicial = 0 m/s ( el paracaidista se deja caer)
velocidad final = 200 km/h = 55,56 m/s (velocidad límite de caída)
tiempo = 1 minuto = 60 s (tiempo que nuestra familia esta en el aire con los paracaídas cerrados)
(NOTA: seguramente la percepción del tiempo que tardan el alcanzar la velocidad límite es complicada de percibir y en esta fase puede que durante un buen rato ya caigan a velocidad constante y por tanto se produzca un MRU a velocidad constante de 200 km/h.)
Si los datos son correctos utilizando la expresión s = v · t, la
distancia estimada que recorren es de 3333,6 metros en esta fase de la
caída.
FASE II: Vuelo con paracaídas.
En segunda fase se abre el paracaídas durante unos breves momentos el paracaidista experimenta un MRUA de frenada y casi bruscamente debido a que la superficie aumenta y el rozamiento también.
La velocidad límte de caída es ahora de unos 14 km/h. Es decir se trata de un M.R.U. porque caemos a velocidad constante, con los siguientes datos conocidos:
velocidad = 14 km/h = 6 m/s
tiemp = 7 minutos = 420 s
(NOTA: Para simplificar hemos pasado por alto el proceso inicial de frenada)
Si los datos son correctos utilizando la expresión s = v · t, la distancia estimada que recorren es de 2520 metros en esta fase de la caída.
FASE III: El aterrizaje
Aunque evidentemente hemos simplificado la explicación para adaptarnos al nivel académico en el que realizamos el proyecto, durante el pequeño instante en el que tomamos tierra la velocidad del paracaidista pasa de 6 m/s a 0 m/s para detenerse. Por tanto lo vamos a estudiar como un M.R.U.A. donde el desplazamieto suponemos que de forma ideal se desarrolla en horizontal. Los datos de esta útima fase serían:
velocidad inicial = 6 m/s
velocidad final = 0 m/s
Desde aqui quiero aprovechar para dar las gracias a la familia Kucharczy por su colaboración y a Emilka Chodkowska por el interés mostrado en la realización del proyecto.
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