Velocidade Terminal de Paraquedas
Calcule a velocidade terminal Vt = √(2·m·g/(ρ·Cd·A)) de um objeto em queda com paraquedas.
Vt (m/s)
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Velocidade terminal com paraquedas: v_t = √(2·m·g/(ρ·C_d·A))
No instante em que o paraquedas abre, duas coisas disparam: a área de arrasto A e o coeficiente C_d. As duas crescem de uma vez, e a velocidade terminal cai para um valor que o corpo aguenta. Uma calota hemisférica fica em torno de C_d ≈ 1,3. Pegue um paraquedista de 80 kg com calota de 30 m² ao nível do mar, onde ρ = 1,225 kg/m³: v_t ≈ √(2·80·9,81/(1,225·1,3·30)) ≈ 5,5 m/s, perto de 20 km/h, mais ou menos a sensação de descer de um muro de 1,5 m. Essa mesma pessoa em queda livre chega aos 55 m/s, quase 200 km/h. As cápsulas Apollo desciam sob três paraquedas principais e amerissavam em rede oceânica, e a Crew Dragon da SpaceX faz quase a mesma coisa.
Aplicações
Pense em saltos militares, tanto paratroopers quanto lançamento de cargas. Recuperação de cápsulas espaciais e veículos de reentrada. Fogos de artifício, onde uma calota pequena atrasa a queda dos componentes. E treino atlético com paraquedas-reboque, usado para somar resistência nos sprints.
Perguntas frequentes
Por que três paraquedas na Apollo e na Dragon? Redundância. Se um principal falhar, os outros dois ainda trazem o veículo a uma velocidade de pouso segura.
A altitude muda a v_t? Muda. Ar mais rarefeito significa ρ menor, e ρ menor empurra a v_t para cima. A 4 km a densidade fica em torno de 0,82 kg/m³, o que eleva a v_t em uns 22%.
Qual é uma velocidade segura de pouso? Abaixo de 7 m/s costuma ser tolerável quando se aterrissa com a técnica PLF (parachute landing fall). Os paraquedas redondos militares ficam normalmente ajustados para 5–6 m/s.
Ferramentas Relacionadas
Velocidade de Sedimentação (Newton)
Calcula a velocidade de sedimentação (queda terminal) de uma partícula em regime turbulento pela lei de Newton, v_t = √(4·g·d·(s − 1) ÷ (3·C_d)), a partir do diâmetro da partícula d (m), da densidade relativa dos sólidos s = ρ_s/ρ_w e do coeficiente de arrasto C_d (adimensional, ≈ 0,44 para esferas em regime turbulento). Enquanto a Lei de Stokes vale para partículas PEQUENAS (regime laminar, Reynolds de partícula < 1), a lei de Newton vale para partículas GRANDES e densas — cascalho, brita, areia grossa — que afundam rápido, gerando um escoamento TURBULENTO ao seu redor (Reynolds de partícula > ~1000). Nesse regime, o arrasto deixa de ser proporcional à velocidade (Stokes) e passa a ser proporcional ao seu QUADRADO, e a velocidade terminal cresce com a RAIZ do diâmetro (não com o quadrado, como em Stokes) — partículas grandes afundam rápido, mas a dependência com o tamanho é mais suave. O coeficiente de arrasto C_d ≈ 0,44 é aproximadamente constante nessa faixa (a 'região de Newton' da curva de arrasto da esfera). Este cálculo é fundamental no projeto de classificadores e separadores de partículas grossas, no dimensionamento de bacias de sedimentação para sólidos grosseiros, no transporte de sedimentos grossos e no transporte hidráulico de cascalho e minério granulado. Para a faixa intermediária entre Stokes e Newton, usam-se correlações de transição. Informe o diâmetro, a densidade relativa e o coeficiente de arrasto.
Calculadora de Velocidade, Distância e Tempo
Calcule velocidade, distância ou tempo a partir dos outros dois valores. Suporta km/h, m/s e mph. Ideal para esportes, viagens e física.
Velocidade Terminal
Estima a velocidade terminal v = √(2mg/(ρ·A·Cd)) de um objeto caindo no ar. m em kg, A em m², Cd adimensional.
Velocidade de Sedimentação (Stokes)
Calcula a velocidade de sedimentação (queda terminal) de uma partícula em regime laminar pela Lei de Stokes, v_s = g·d²·(ρ_s − ρ_w) ÷ (18·μ), a partir do diâmetro da partícula d (m), da densidade dos sólidos ρ_s e da água ρ_w (kg/m³) e da viscosidade dinâmica do fluido μ (Pa·s). A velocidade de sedimentação é a velocidade com que uma partícula isolada AFUNDA em um fluido em repouso, quando o peso (menos o empuxo) se equilibra com a força de arrasto. A Lei de Stokes (1851) vale para o regime LAMINAR (partículas pequenas, Reynolds de partícula < ~1) — areia fina, silte, argila — e tem a propriedade notável de a velocidade crescer com o QUADRADO do diâmetro: partículas duas vezes maiores afundam quatro vezes mais rápido. Esse cálculo é fundamental em muitos campos: na sedimentação e na separação de partículas (decantadores, espessadores, clarificadores de tratamento de água e efluentes), na classificação granulométrica por sedimentação (ensaio de granulometria por pipetagem ou densímetro), no transporte de sedimentos em rios e na deposição em reservatórios, e no transporte hidráulico (a velocidade de queda das partículas determina a velocidade crítica de deposição na tubulação). Para partículas grandes (Reynolds maior), a Lei de Stokes deixa de valer e usa-se a velocidade terminal de Newton (regime turbulento). Informe o diâmetro da partícula, as densidades e a viscosidade.
Calculadora de Velocidade Média
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Calculadora velocidade de vento e rajada para aviacao
Calcula componente de vento de proa e de travessao da pista a partir da direcao do vento meteorologico, intensidade em knots e direcao da pista.
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