Quanto mais alto se está quando se salta, mais dói quando se atinge o chão. Isto porque a gravidade da Terra está constantemente a acelerá-lo em direcção ao seu centro. Mas há na realidade uma velocidade máxima que se atinge, onde a aceleração da gravidade da Terra é equilibrada pela resistência do ar da atmosfera. A velocidade máxima chama-se velocidade terminal.
A velocidade terminal muda em função do peso do objecto a cair, da sua área de superfície e do que está a cair. Por exemplo, uma pena não pesa muito e apresenta uma área de superfície muito grande para o ar ao cair. Portanto, a sua velocidade terminal é muito mais lenta do que uma rocha com o mesmo peso. É por isso que uma formiga pode cair de um edifício alto e aterrar ilesa, enquanto uma queda semelhante matá-lo-ia. Tenha em mente que este processo acontece em qualquer gás ou fluido. Assim, a velocidade terminal define a velocidade que uma rocha afunda quando a deixa cair na água.
Então, digamos que é um paraquedista a saltar de um avião. Qual é a velocidade mais rápida a que se vai saltar? A velocidade terminal de um paraquedista numa posição de queda livre, onde cai com a barriga em direcção à Terra é de cerca de 195 km/h (122 mph). Mas podem aumentar tremendamente a sua velocidade orientando a sua cabeça em direcção à Terra – mergulhando em direcção ao solo. Nesta posição, a velocidade do paraquedista aumenta para mais de 400 km/h.
O recorde mundial de velocidade do paraquedista é mantido por Joseph Kittinger, que foi capaz de cair a uma velocidade de 988 km/h orientando correctamente o seu corpo e saltando a grande altitude, onde há menos resistência ao vento.
A gravidade da Terra puxa para si com uma aceleração constante de 9,81 metros/segundo. Sem qualquer resistência ao vento, cairá 9,81 metros/segundo mais rápido a cada segundo. 9,81 metros/segundo no primeiro segundo, 19,62 metros/segundo no segundo seguinte, etc.
A força oposta da atmosfera chama-se arrastamento. E a quantidade de força de arrasto aumenta aproximadamente proporcional ao quadrado da velocidade. Assim, se duplicar a velocidade, experimenta-se um quadrado da força de arrasto. Uma vez que a força de arrastamento aumenta muito mais rapidamente do que a aceleração constante, acaba-se por atingir um equilíbrio perfeito entre a força da gravidade e a força de arrastamento do que quer que se esteja a mover através.
Fora da atmosfera terrestre, no entanto, não há velocidade terminal. Apenas continuará a acelerar até se esmagar no que quer que esteja a puxar por si.
Escrevemos muitos artigos sobre a velocidade terminal para o Universo Hoje. Aqui está um artigo com a definição de velocidade, e aqui está um artigo sobre o Entrante X-Prize a completar o Teste de Queda
Se quiser mais informações sobre a Velocidade Terminal, veja uma Palestra sobre Velocidade Terminal, e aqui está um link para um artigo da NASA intitulado, The Way Things Fallings Fall.
Também gravámos um episódio inteiro de Astronomia Fundida tudo sobre Gravidade. Ouve aqui, Episódio 102: Gravity.