Όσο υψηλότερα είστε όταν πηδάτε, τόσο περισσότερο πονάει όταν χτυπάτε στο έδαφος. Αλλά στην πραγματικότητα υπάρχει μια μέγιστη ταχύτητα που φτάνετε, όπου η επιτάχυνση της βαρύτητας της Γης εξισορροπείται από την αντίσταση του αέρα στην ατμόσφαιρα. Η μέγιστη ταχύτητα ονομάζεται τερματική ταχύτητα.
Η ταχύτητα του τερματικού αλλάζει ανάλογα με το βάρος του αντικειμένου που πέφτει, την επιφάνεια του και τι περνάει. Για παράδειγμα, ένα φτερό δεν ζυγίζει πολύ και παρουσιάζει μια πολύ μεγάλη επιφάνεια στον αέρα καθώς πέφτει. Έτσι, η ταχύτητα του τερματικού είναι πολύ πιο αργή από ένα βράχο με το ίδιο βάρος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα μυρμήγκι μπορεί να πέσει από ένα ψηλό κτίριο και να προσβληθεί από γη, ενώ μια παρόμοια πτώση θα σας σκότωνε. Λάβετε υπόψη ότι αυτή η διαδικασία συμβαίνει σε οποιοδήποτε αέριο ή υγρό. Έτσι, η ταχύτητα του τερματικού καθορίζει την ταχύτητα που βυθίζεται ένας βράχος όταν τον ρίχνετε στο νερό.
Ας πούμε, λοιπόν, ότι είστε ένα skydiver που πηδά από ένα αεροπλάνο. Ποια είναι η ταχύτερη ταχύτητα που θα πας; Η τελική ταχύτητα ενός skydiver σε θέση ελεύθερης πτώσης, όπου πέφτουν με την κοιλιά τους προς τη Γη είναι περίπου 195 km / h (122 mph). Αλλά μπορούν να αυξήσουν την ταχύτητά τους τρομερά προσανατολίζοντας το κεφάλι τους προς τη Γη - καταδύοντας προς το έδαφος. Σε αυτή τη θέση, η ταχύτητα του skydiver αυξάνεται σε περισσότερα από 400 km / h.
Το παγκόσμιο ρεκόρ ταχύτητας skydiving κατέχει ο Joseph Kittinger, ο οποίος μπόρεσε να πέσει με ταχύτητα 988 km / h, προσανατολίζοντας σωστά το σώμα του και πηδώντας σε μεγάλο υψόμετρο, όπου υπάρχει λιγότερη αντίσταση στον άνεμο.
Η βαρύτητα της Γης σας τραβάει με συνεχή επιτάχυνση 9,81 μέτρα / δευτερόλεπτο. Χωρίς αντίσταση στον άνεμο, θα πέσετε 9,81 μέτρα / δευτερόλεπτο γρηγορότερα κάθε δευτερόλεπτο. 9,81 μέτρα / δευτερόλεπτο το πρώτο δευτερόλεπτο, 19,62 μέτρα / δευτερόλεπτο στο επόμενο δευτερόλεπτο κ.λπ.
Η αντίθετη δύναμη της ατμόσφαιρας ονομάζεται drag. Και η ποσότητα της δύναμης έλξης αυξάνεται περίπου ανάλογη με το τετράγωνο της ταχύτητας. Έτσι, εάν διπλασιάσετε την ταχύτητά σας, αντιμετωπίζετε ένα τετράγωνο της δύναμης έλξης. Δεδομένου ότι η δύναμη έλξης ανεβαίνει πολύ πιο γρήγορα από τη συνεχή επιτάχυνση, επιτυγχάνετε τελικά μια τέλεια ισορροπία μεταξύ της δύναμης της βαρύτητας και της δύναμης έλξης ό, τι κινείστε.
Έξω από την ατμόσφαιρα της Γης, ωστόσο, δεν υπάρχει τελική ταχύτητα. Θα συνεχίσετε να επιταχύνετε μέχρι να συντρίψετε ό, τι σας τραβάει.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα σχετικά με την ταχύτητα του τερματικού για το Space Magazine. Ακολουθεί ένα άρθρο με τον ορισμό της ταχύτητας και εδώ είναι ένα άρθρο σχετικά με το X-Prize Entrant που ολοκληρώνει το Drop Test
Αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το Terminal Velocity, ρίξτε μια ματιά σε μια Διάλεξη για το Terminal Velocity και ακολουθεί ένας σύνδεσμος για ένα άρθρο της NASA με τίτλο, The Way Things Fall.
Καταγράψαμε επίσης ένα ολόκληρο επεισόδιο του Astronomy Cast για το Gravity. Ακούστε εδώ, επεισόδιο 102: Βαρύτητα.
Πηγές:
ΝΑΣΑ
Βικιπαίδεια
Υπερφυσική GSU
