What formula does the Terminal Velocity Calculator use?

It uses v = √(2mg / (ρ·A·Cd)), derived by setting drag force (½·ρ·v²·Cd·A) equal to weight (m·g) and solving for v. Here m is mass, g is standard gravity (9.80665 m/s²), ρ is air density, A is cross-sectional area, and Cd is the drag coefficient.

How fast is a skydiver's terminal velocity?

A skydiver in the standard belly-to-earth position typically reaches about 120 mph (roughly 53-55 m/s). Diving head-down in a streamlined position reduces the cross-sectional area and can push terminal velocity up to 150-200 mph, while deploying a parachute increases area and drag coefficient enough to slow descent to a safe 10-15 mph.

Why does opening a parachute slow you down so much?

A parachute dramatically increases both the cross-sectional area (from under 1 m² to 20-30 m² or more) and the drag coefficient. Since terminal velocity depends on the square root of 1/(A·Cd), a large increase in either variable produces a large drop in terminal velocity — turning a ~120 mph free fall into a ~12 mph landing.

When is terminal velocity actually reached?

Terminal velocity is reached asymptotically — technically it's never hit exactly, but an object gets close enough to be indistinguishable from it after enough fall time and distance. A skydiver, for example, reaches about 99% of terminal velocity after roughly 12 seconds and 450-460 meters of fall.

What units does this calculator use?

Mass is in kilograms, area in square meters, air density in kilograms per cubic meter, and drag coefficient is dimensionless (no unit). The result is shown in both meters per second and miles per hour so it's readable in either system.

Why do heavier objects fall faster at terminal velocity?

For objects with the same shape and area, a heavier object needs a larger drag force to reach equilibrium, and drag force only grows by going faster — so heavier objects settle into a higher terminal velocity than lighter ones of identical shape. This is why a bowling ball and a beach ball, dropped from the same height with similar shapes but very different masses, hit very different terminal speeds despite falling in the same air.

Terminal Velocity Calculator — Falling Speed

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Paso a paso

Cómo usar esta calculadora

3 pasos

1

Ingresa masa, área, coeficiente de arrastre y densidad del aire

Completa la masa del objeto que cae (kg), el área de la sección transversal que presenta al flujo de aire (m²), su coeficiente de arrastre, y la densidad del aire (kg/m³ — 1.225 al nivel del mar). La calculadora se actualiza al instante mientras escribes.

2

Lee la velocidad terminal

La tarjeta de resultados muestra la velocidad terminal en metros por segundo, con el equivalente en millas por hora justo debajo. Esta es la velocidad constante que alcanza el objeto una vez que la fuerza de arrastre equilibra exactamente su peso.

3

Compara posiciones corporales o despeja una incógnita

Cambia a la pestaña Preajuste de Paracaidista para comparar las velocidades boca abajo, cabeza abajo y con paracaídas abierto lado a lado, o usa la pestaña Resolver para trabajar hacia atrás desde una velocidad objetivo hasta la masa, el área o el coeficiente de arrastre que la produciría.

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Referencia

Fórmula y metodología

1 fórmulas

Velocidad terminal

v = √(2mg / (ρ·A·Cd))

La velocidad terminal se alcanza cuando la fuerza de arrastre (½·ρ·v²·Cd·A) iguala el peso del objeto (m·g), así que el objeto deja de acelerar. m es la masa en kg, g es la gravedad estándar (9.80665 m/s²), ρ (rho) es la densidad del aire en kg/m³, A es el área de la sección transversal que enfrenta el flujo de aire en m², y Cd es el coeficiente de arrastre adimensional.

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Glosario

Términos clave explicados

7 términos

Velocidad terminal La velocidad constante máxima que alcanza un objeto en caída cuando la fuerza de arrastre iguala a la fuerza gravitacional, de modo que la aceleración neta es cero.

Fuerza de arrastre La fuerza resistiva que el aire ejerce sobre un objeto en movimiento, oponiéndose a su movimiento. Crece con el cuadrado de la velocidad, razón por la cual existe la velocidad terminal — el arrastre eventualmente alcanza al peso.

Coeficiente de arrastre (Cd) Un número adimensional que describe qué tan aerodinámica es la forma de un objeto. Valores más bajos (como 0.04 para una gota) significan menos arrastre; valores más altos (cerca de 1.0-1.3) significan más, como con una placa plana o un paracaídas abierto.

Área de sección transversal El área del objeto vista de frente por el aire que se aproxima — la 'silueta' contra la que tiene que empujar el flujo de aire, medida en metros cuadrados.

Densidad del aire La masa de aire por unidad de volumen, aproximadamente 1.225 kg/m³ al nivel del mar y 15°C. La densidad del aire disminuye con la altitud y aumenta en condiciones más frías y secas, lo que cambia la velocidad terminal.

Caída libre Movimiento bajo la gravedad únicamente sin otras fuerzas actuando. En caída libre verdadera (un vacío, o ignorando la resistencia del aire), un objeto sigue acelerando y nunca alcanza una velocidad terminal.

Equilibrio El estado en el que la fuerza neta sobre un objeto es cero. En la velocidad terminal, la fuerza de arrastre hacia arriba y el peso hacia abajo están en equilibrio, así que la velocidad permanece constante.

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Escenarios

Ejemplos del mundo real

3 ejemplos

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Paracaidista, boca abajo

Un paracaidista de 75 kg en la posición estándar de águila extendida, boca abajo (área ≈ 0.84 m², coeficiente de arrastre ≈ 0.5) cayendo a través del aire al nivel del mar (1.225 kg/m³).

Masa 75 kg Área 0.84 m² Coeficiente de arrastre 0.5 Densidad del aire 1.225 kg/m³

La velocidad terminal resulta en unos 53.5 m/s — aproximadamente 120 mph, coincidiendo con la velocidad de paracaidismo boca abajo comúnmente citada. Esta es la velocidad de caída libre antes de que se abra el paracaídas.

⚖️

Saltador más pesado vs. más ligero

Dos paracaidistas en exactamente la misma posición boca abajo y área, pero uno pesa 100 kg y el otro 75 kg.

Masa (más pesado) 100 kg Masa (más ligero) 75 kg

El saltador más pesado alcanza unos 61.7 m/s frente a 53.5 m/s para el más ligero — los objetos más pesados caen más rápido en la velocidad terminal cuando la forma y el área son iguales, porque más peso necesita más fuerza de arrastre (y por lo tanto más velocidad) para equilibrarlo.

🪂

Paracaídas abierto

El mismo saltador de 75 kg después de desplegar un paracaídas, que aumenta drásticamente tanto el área (≈ 25 m²) como el coeficiente de arrastre (≈ 1.5).

Masa 75 kg Área 25 m² Coeficiente de arrastre 1.5

La velocidad terminal cae a unos 5.7 m/s (aproximadamente 13 mph) — una velocidad de aterrizaje segura. Aumentar el área y el coeficiente de arrastre es precisamente cómo un paracaídas convierte una velocidad de caída libre letal en una velocidad de descenso sobrevivible.

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Análisis a fondo

Entendiendo la Calculadora de Velocidad Terminal

3 capítulos · 5 min de lectura

Esta calculadora encuentra la velocidad constante que finalmente alcanza un objeto en caída una vez que la resistencia del aire crece lo suficiente para equilibrar su peso. Es la misma física detrás de las velocidades de paracaidismo, el tamaño de las gotas de lluvia, y por qué una pluma y una bola de boliche caen de manera muy diferente en el aire (pero idéntica en el vacío).

Cómo funciona la Calculadora de Velocidad Terminal

Mientras un objeto cae, la gravedad lo acelera hacia abajo mientras la resistencia del aire (arrastre) empuja hacia atrás, volviéndose más fuerte cuanto más rápido va — la fuerza de arrastre escala con el cuadrado de la velocidad. Eventualmente la fuerza de arrastre iguala exactamente el peso del objeto, la aceleración cae a cero, y el objeto cae a una velocidad constante: su velocidad terminal. La calculadora resuelve v = √(2mg / (ρ·A·Cd)) directamente a partir de la segunda ley de Newton en ese punto de equilibrio, usando la gravedad estándar g = 9.80665 m/s².

Las entradas y lo que significan

La masa (kg) es el peso total del objeto en caída, incluyendo cualquier equipo. El área de sección transversal (m²) es cuánta superficie presenta el objeto al aire que se aproxima — un paracaidista en posición de águila extendida presenta mucha más área que la misma persona en picada cabeza abajo. El coeficiente de arrastre es un factor de forma adimensional: las formas aerodinámicas tienen valores bajos (0.04-0.3), las formas planas o irregulares están más cerca de 1.0-1.3, y una campana de paracaídas desplegada es típicamente de 1.3-1.5. La densidad del aire (kg/m³) predetermina en 1.225, el estándar al nivel del mar, pero disminuye con la altitud — un aire más delgado significa menos arrastre y una velocidad terminal más alta para el mismo objeto.

Límites y casos extremos

Esta fórmula asume un coeficiente de arrastre constante y un flujo de aire estable y de baja turbulencia, lo cual es una buena aproximación para la mayoría de los objetos en caída cotidianos pero deja de funcionar a velocidades muy altas (regímenes transónicos y supersónicos, donde el arrastre se comporta de manera diferente) o para objetos que dan vueltas y cambian de orientación en pleno vuelo. También asume que el objeto parte del reposo y tiene suficiente distancia para realmente alcanzar la velocidad terminal — un paracaidista típicamente necesita unos 12 segundos y 450-460 metros de caída para llegar a ella. Las entradas de densidad del aire deben reflejar la altitud y las condiciones de la caída, no solo el nivel del mar, para el resultado más preciso.

❓

Preguntas

Preguntas frecuentes

6 preguntas

¿Qué fórmula usa la Calculadora de Velocidad Terminal?+

Usa v = √(2mg / (ρ·A·Cd)), derivada al igualar la fuerza de arrastre (½·ρ·v²·Cd·A) con el peso (m·g) y despejar v. Aquí m es la masa, g es la gravedad estándar (9.80665 m/s²), ρ es la densidad del aire, A es el área de sección transversal, y Cd es el coeficiente de arrastre.

¿Qué tan rápida es la velocidad terminal de un paracaidista?+

Un paracaidista en la posición estándar boca abajo típicamente alcanza unas 120 mph (aproximadamente 53-55 m/s). Caer en picada cabeza abajo en una posición aerodinámica reduce el área de sección transversal y puede llevar la velocidad terminal hasta 150-200 mph, mientras que desplegar un paracaídas aumenta el área y el coeficiente de arrastre lo suficiente como para reducir el descenso a unas seguras 10-15 mph.

¿Por qué abrir un paracaídas te frena tanto?+

Un paracaídas aumenta drásticamente tanto el área de sección transversal (de menos de 1 m² a 20-30 m² o más) como el coeficiente de arrastre. Dado que la velocidad terminal depende de la raíz cuadrada de 1/(A·Cd), un gran aumento en cualquiera de las dos variables produce una gran caída en la velocidad terminal — convirtiendo una caída libre de ~120 mph en un aterrizaje de ~12 mph.

¿Cuándo se alcanza realmente la velocidad terminal?+

La velocidad terminal se alcanza asintóticamente — técnicamente nunca se llega a ella exactamente, pero un objeto se acerca lo suficiente como para ser indistinguible de ella después de suficiente tiempo y distancia de caída. Un paracaidista, por ejemplo, alcanza aproximadamente el 99% de la velocidad terminal después de unos 12 segundos y 450-460 metros de caída.

¿Qué unidades usa esta calculadora?+

La masa está en kilogramos, el área en metros cuadrados, la densidad del aire en kilogramos por metro cúbico, y el coeficiente de arrastre es adimensional (sin unidad). El resultado se muestra tanto en metros por segundo como en millas por hora para que sea legible en cualquier sistema.

¿Por qué caen más rápido los objetos más pesados en la velocidad terminal?+

Para objetos con la misma forma y área, un objeto más pesado necesita una fuerza de arrastre mayor para alcanzar el equilibrio, y la fuerza de arrastre solo crece yendo más rápido — así que los objetos más pesados se asientan en una velocidad terminal más alta que los más ligeros de forma idéntica. Por esto una bola de boliche y una pelota de playa, dejadas caer desde la misma altura con formas similares pero masas muy diferentes, alcanzan velocidades terminales muy distintas a pesar de caer en el mismo aire.

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Calculadora de Velocidad Terminal

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