Simulación

Caída libre en diferentes planetas · SimuladorCae bajo cualquier gravedad

CinemáticaCaída libre

Suelta un objeto en la Tierra, la Luna, Marte o Júpiter con g ajustable y tiempos de caída correspondientes

Publicado: 11 de mayo de 2026 · Actualizado: 2 de junio de 2026

Objetivo

Verificar la ley cinemática de caída libre x = ½·g·t² dejando caer una masa puntual desde una altura fija bajo distintas aceleraciones gravitacionales. La simulación modela la caída libre en el vacío (sin resistencia del aire, sin rotación), por lo que la fórmula analítica y las lecturas deberían coincidir dentro de la tolerancia de integración numérica.

Configuración

  1. Fija la Gravedad en 9,8 m/s² (predeterminado para la Tierra) y la Altura de caída en 80 m. Pulsa Iniciar y anota la lectura de Tiempo cuando la pelota toque el suelo.
  2. Reinicia, después cambia la Gravedad a 1,6 m/s² (Luna). Pulsa Iniciar: la pelota tarda notablemente más en llegar al suelo. Registra la lectura de Tiempo.
  3. Reinicia, fija la Gravedad en 3,7 m/s² (Marte) y la Altura de caída en 80 m. Pulsa Iniciar y anota las lecturas de Tiempo y Velocidad al impactar.
  4. Reinicia, fija la Gravedad en 24,8 m/s² (superficie de Júpiter). Pulsa Iniciar: la pelota alcanza el suelo rápidamente. Compara el tiempo de caída con la corrida en la Tierra.
  5. Reinicia. Fija la Altura de caída en 160 m y la Gravedad en 9,8 m/s². Predice el nuevo tiempo de caída usando T = sqrt(2h/g) antes de pulsar Iniciar.
El simulador de Caída libre en diferentes planetas al inicio de una corrida.

Predicción analítica

Para caída libre en el vacío desde el reposo, el tiempo de caída es T = sqrt(2h / g) y la velocidad de impacto es v = g·T = sqrt(2·g·h). Con h = 80 m y g = 9,8 m/s² (Tierra):

T=sqrt(2 × 80 / 9,8)
=sqrt(16,33)
4,04 s
v=9,8 × 4,04
39,6 m/s

Con h = 80 m y g = 1,6 m/s² (Luna):

T=sqrt(2 × 80 / 1,6)
=sqrt(100)
=10,00 s

Con h = 80 m y g = 24,8 m/s² (Júpiter):

T=sqrt(2 × 80 / 24,8)
=sqrt(6,45)
2,54 s

La lectura de Tiempo al impactar debe coincidir con estos valores dentro de ±0,05 s.

Análisis de resultados

Tras cada corrida, lee el indicador Tiempo (s) en el momento en que la pelota alcanza el suelo; la simulación congela el HUD al impactar. Compara con la T analítica = sqrt(2h/g). Para la Tierra (g = 9,8, h = 80): esperado 4,04 s. Para la Luna (g = 1,6, h = 80): esperado 10,00 s. Para Júpiter (g = 24,8, h = 80): esperado 2,54 s. El indicador Altura (m) debería marcar 0,0 al impactar y el indicador Velocidad (m/s) debería coincidir con v = sqrt(2·g·h). La gráfica altura-vs-tiempo del panel derecho muestra la parábola de referencia; el punto en vivo debe seguirla con precisión. La discrepancia residual suele ser menor a 0,05 s, atribuible a la integración por subpaso fijo.

El simulador de Caída libre en diferentes planetas tras una corrida completa.

Fuente de error

Esta simulación modela una masa puntual en un campo gravitacional uniforme sin atmósfera. Omite la resistencia del aire (que reduciría la velocidad terminal y prolongaría el tiempo de caída en cuerpos con atmósferas densas como la Tierra y Venus), la variación de g con la altitud (significativa solo para caídas muy altas: g disminuye ~0,3 % por kilómetro en la Tierra), y la rotación o forma propia del objeto. La predicción analítica de esta hoja de trabajo hace las mismas idealizaciones. Tanto la simulación como la fórmula suponen g constante y condiciones de vacío, así que las idealizaciones se cancelan y la brecha residual entre la predicción y los indicadores es puramente numérica, no física.

Exploración adicional