ForHosting KIT · Ingeniería y construcción

Calculadora de velocidad terminal: masa, arrastre y área

Un cuerpo de 80 kg con coeficiente de arrastre 1 y 0,7 m² de área, cayendo en aire de 1,225 kg/m³, se estabiliza a 42,776304713 m/s. Obtenga la velocidad terminal, el peso, el arrastre y la presión dinámica. Gratis en su navegador.

Gratis
Funciona en su navegador
Sin registro
Sus datos no salen de su equipo

Ejecutar — gratis Cómo funciona y API

Úselo desde WebAPIEmailTelegramApp pronto

Ejemplo resuelto

Si escribe

Masa: 80
Coeficiente de arrastre: 1
Fluido: 1,225
Área transversal: 0,7

Obtiene

G: 9,80665
Velocidad terminal: 42,776304713
Peso: 784,532
Fuerza de arrastre en terminal: 784,532

La velocidad terminal es la velocidad de caída estable en la que el peso gravitatorio iguala el arrastre aerodinámico, de modo que la fuerza neta y la aceleración se anulan. Para cuerpos lo bastante rápidos como para que la inercia domine la viscosidad, el arrastre crece con el cuadrado de la velocidad y la ecuación de equilibrio es masa por gravedad igual a un medio por densidad del fluido por velocidad al cuadrado por coeficiente de arrastre por área proyectada. Al despejar la velocidad se obtiene la raíz cuadrada de dos m g entre rho Cd A. Ingenieros, paracaidistas, diseñadores de drones y estudiantes usan esa expresión para dimensionar paracaídas, estimar velocidades de impacto o comprobar órdenes de magnitud en caída libre sin integrar la ecuación diferencial completa del movimiento. Esta calculadora recibe masa, coeficiente de arrastre adimensional, densidad del aire, área transversal y un valor opcional de gravedad; devuelve la velocidad terminal, el peso, la fuerza de arrastre a esa velocidad y la presión dinámica. Un área o densidad no positiva se rechaza con un error de validación claro en lugar de producir infinito o resultados absurdos.

Cómo se obtiene la velocidad terminal con arrastre cuadrático

Parta de la segunda ley de Newton para un cuerpo que cae bajo gravedad constante con una fuerza de arrastre que se opone a la velocidad. En el régimen de alto número de Reynolds la magnitud del arrastre es un medio rho por v al cuadrado por Cd por A, donde rho es la densidad del fluido, Cd es un coeficiente adimensional que incorpora forma y orientación, y A es el área proyectada normal al flujo. El peso es m por g.

Mientras el cuerpo sigue acelerando, el peso supera al arrastre y la velocidad sube; al subir la velocidad, el arrastre crece hasta que ambas fuerzas se igualan. Igualar m g a un medio rho v al cuadrado Cd A y despejar v produce la velocidad terminal igual a la raíz cuadrada de dos m g entre rho Cd A. Ese paso algebraico supone densidad, Cd, área y g constantes al acercarse al régimen estacionario, el modelo habitual de libro de texto y de ingeniería de primer orden.

El arrastre lineal de Stokes, en cambio, es proporcional a la velocidad y no a su cuadrado, y se aplica a partículas microscópicas a Reynolds muy bajo; ese problema es otra intención de búsqueda y otra fórmula. Los coeficientes deben ser finitos; NaN e Infinity se rechazan. Los casos de área o densidad nula o negativa se rechazan como entrada inválida porque dividirían por cero o inventarían densidades no físicas, conforme a la regla de producto de que área o densidad no positivas deben fallar de forma explícita.

Qué envía usted y qué recibe de vuelta

La masa es la del cuerpo en kilogramos o cualquier unidad de masa coherente. El coeficiente de arrastre es adimensional; valores típicos de orden de magnitud incluyen unos cero punto cuarenta y siete para una esfera lisa y cerca de uno para un paracaidista en postura panza abajo. La densidad del aire es la del fluido en kilogramos por metro cúbico; el aire a nivel del mar en atmósfera estándar internacional ronda uno punto dos dos cinco.

El área transversal es el área frontal proyectada en metros cuadrados. La masa, el coeficiente de arrastre y g también deben ser positivos. Use el formulario gratuito del navegador para deberes y comprobaciones rápidas; luego invoque el mismo contrato desde scripts cuando necesite tablas masivas para currículos o envolventes de diseño.

Dónde aparece la velocidad terminal en el trabajo real

Los cursos introductorios de física y mecánica de ingeniería proponen problemas de caída libre con resistencia del aire que piden la velocidad asintótica en lugar de la historia temporal completa; un oráculo fiable que devuelve la forma cerrada de raíz cuadrada agiliza la corrección y las demos. Los materiales de formación de paracaidismo y BASE saltos citan velocidades panza abajo y freefly que dependen de masa, Cd y área; los instructores necesitan cifras reproducibles cuando los alumnos cambian la masa corporal o las hipótesis de empaque del dosel.

El diseño de recuperación de vehículos aéreos no tripulados y cohetes modelo usa el mismo equilibrio para dimensionar drogue y paracaídas principal de modo que la tasa de descenso se mantenga dentro de límites estructurales y de aterrizaje suave. La balística y la ciencia del deporte estiman velocidades de impacto de gotas de lluvia, granizo o pelotas como primer filtro antes de CFD completo.

La planificación de seguridad y de ensayos de caída compara la velocidad terminal prevista con datos instrumentados de caída libre para detectar errores de unidades a tiempo. Si más adelante necesita velocidad de sedimentación de Stokes para micropartículas, curvas de aproximación dependientes del tiempo con integración numérica, perfiles de densidad variables con la altitud o cinemática de proyectil horizontal sin arrastre, trátelos como intenciones y páginas separadas en lugar de sobrecargar esta calculadora de velocidad terminal.

Qué puede hacer con ella

Comprobaciones de caída libre en deberes y laboratorio

Calcule la velocidad terminal con arrastre cuadrático a partir de masa, Cd, densidad y área para que alumnos y autoevaluadores compartan una misma verdad de forma cerrada.

Dimensionado de paracaídas y recuperación

Estime la tasa de descenso estable de drogue o dosel principal variando área y Cd y manteniendo fijas la masa y la densidad local del aire.

Estimaciones de impacto en deporte y ensayos de caída

Órdenes de magnitud de velocidad terminal para gotas, pelotas o paquetes instrumentados antes de CFD completo o campañas de caída libre instrumentada.

Preguntas frecuentes

¿Qué ocurre si el área o la densidad es cero o negativa?

El área transversal o la densidad del aire no positivas se rechazan porque la fórmula dividiría por cero o implicaría un fluido no físico.

¿Qué unidades debo usar?

Cualquier conjunto coherente. Mezclar unidades sin convertir escalará mal el resultado.

¿Puedo cambiar la gravedad?

Sí. Pase g opcional (por defecto 9.80665). Use valores de libro como 9.8 o 10, u otra gravedad superficial planetaria, siempre que g sea finita y positiva.

¿Cuánto cuesta?

La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.

¿Cómo se calcula la velocidad terminal?

Es la raíz cuadrada del doble de la masa por la gravedad, dividido entre la densidad del aire, el coeficiente de arrastre y el área. Con 80 kg, coeficiente 1, 0,7 m² y 1,225 kg/m³ se obtienen 42,776304713 m/s.

Herramientas relacionadas

Para desarrolladores — acceso por API

Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.

Endpoint de API

POSThttps://api.kit.forhosting.com/mech/terminal-velocity

¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.

Llámela desde su stack

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/terminal-velocity \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"mass":80,"drag_coefficient":1,"air_density":1.225,"cross_sectional_area":0.7}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/terminal-velocity", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "mass": 80,
    "drag_coefficient": 1,
    "air_density": 1.225,
    "cross_sectional_area": 0.7
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/mech/terminal-velocity",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "mass": 80,
    "drag_coefficient": 1,
    "air_density": 1.225,
    "cross_sectional_area": 0.7
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/terminal-velocity", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"mass":80,"drag_coefficient":1,"air_density":1.225,"cross_sectional_area":0.7}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"mass":80,"drag_coefficient":1,"air_density":1.225,"cross_sectional_area":0.7}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/terminal-velocity", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

Ejemplo de solicitud

{
  "mass": 80,
  "drag_coefficient": 1,
  "air_density": 1.225,
  "cross_sectional_area": 0.7
}

Ejemplo de respuesta

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "mech.terminal_velocity",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.

Precio

Por solicitud$0.002

Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.

Errores

HTTP	Código	Significado
`401`	`unauthorized`	API key ausente o inválida.
`402`	`insufficient_balance`	El saldo no cubre el precio de la tarea.
`404`	`unknown_type`	El tipo de tarea no existe.
`429`	`rate_limited`	Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear.

Notas técnicas

Cómo se obtiene la velocidad terminal con arrastre cuadrático

Como la expresión de raíz cuadrada es de forma cerrada, el resultado es aritmética de punto flotante plenamente determinista, sin semillas aleatorias, relojes, llamadas de red ni deriva de modelo: entradas idénticas siempre dan el mismo JSON.

Qué envía usted y qué recibe de vuelta

Envíe cuatro números finitos positivos obligatorios en los campos mass, drag_coefficient, air_density y cross_sectional_area, más un g opcional que por defecto es la gravedad estándar nueve punto ocho cero seis seis cinco metros por segundo al cuadrado. Campos ausentes, cadenas no numéricas, NaN e Infinity fallan con invalid_input y no se cobran. Si air_density o cross_sectional_area es cero o negativa, la petición falla con un mensaje de que la densidad o el área no positiva no es válida para la velocidad terminal, de modo que el cliente puede corregir unidades o geometría en lugar de adivinar. En caso de éxito, la respuesta repite las entradas limpias, terminal_velocity como resultado principal, weight como m por g, drag_force_at_terminal que iguala el peso por definición de equilibrio, dynamic_pressure como un medio rho por velocidad al cuadrado, un objeto de pista de unidades para coherencia longitud-tiempo-masa, method igual a quadratic_drag_terminal_velocity y una cadena de fórmula corta para pantalla. El precio de las llamadas API exitosas es la base publicada de $0.002 por ítem; los fallos de validación no consumen saldo prepago.

Dónde aparece la velocidad terminal en el trabajo real

Como esta capacidad es un motor de parse puro, el precio API es la base publicada de $0.002 por ítem exitoso y la validación fallida no consume saldo.

Preguntas técnicas

¿Qué fórmula usa esta calculadora de velocidad terminal?

Equilibrio de arrastre cuadrático: m g = ½ ρ v_t² Cd A, de modo que v_t = √(2 m g / (ρ Cd A)). No usa arrastre lineal de Stokes.

Ver la documentación completa del KIT →

Ejecutar — gratis

Ejemplo resuelto

Cómo se obtiene la velocidad terminal con arrastre cuadrático

Qué envía usted y qué recibe de vuelta

Dónde aparece la velocidad terminal en el trabajo real

Qué puede hacer con ella

Comprobaciones de caída libre en deberes y laboratorio

Dimensionado de paracaídas y recuperación

Estimaciones de impacto en deporte y ensayos de caída

Preguntas frecuentes

Herramientas relacionadas

Para desarrolladores — acceso por API

Endpoint de API

Llámela desde su stack

Ejemplo de solicitud

Ejemplo de respuesta

Precio

Errores

Notas técnicas

Cómo se obtiene la velocidad terminal con arrastre cuadrático

Qué envía usted y qué recibe de vuelta

Dónde aparece la velocidad terminal en el trabajo real

Preguntas técnicas

gracias