Εξηγήστε γιατί ο αλεξιπτωτιστής και οι νιφάδες χιονιού Donot πέφτουν με μια συνεχώς επιταχυνόμενη κίνηση;

Οι αλεξίπτωτοι και οι νιφάδες χιονιού δεν πέφτουν με μια συνεχώς επιταχυνόμενη κίνηση λόγω των επιπτώσεων της αντίστασης του αέρα. Καθώς πέφτουν στον αέρα, συναντούν αντίσταση από τα μόρια αέρα, τα οποία δημιουργούν μια δύναμη οπισθέλκουσας που αντιτίθεται στην κίνηση τους. Αυτή η δύναμη οπισθέλκουσας αυξάνεται με ταχύτητα, έτσι ώστε να επιταχύνουν, η δύναμη οπισθέλκουσας αυξάνεται επίσης, φτάνοντας τελικά σε ένα σημείο όπου εξισορροπεί τη δύναμη της βαρύτητας, προκαλώντας τους να φτάσουν σε ταχύτητα τερματικού.

Στην περίπτωση ενός αλεξιπτωτιστή, η δύναμη οπισθέλκουσας οφείλεται κυρίως στη μεγάλη επιφάνεια του αλεξίπτωτου, γεγονός που αυξάνει την ποσότητα αντίστασης του αέρα που βιώνουν. Καθώς πέφτουν, το αλεξίπτωτο ανοίγει και δημιουργεί ένα μεγάλο, κουραστικό θόλο που συλλαμβάνει τον αέρα και επιβραδύνει την κάθοδο τους. Το σχήμα και ο σχεδιασμός του αλεξίπτωτου είναι ειδικά σχεδιασμένα για να μεγιστοποιήσουν τη σύλληψη και να επιτύχουν ελεγχόμενη κάθοδο.

Για τις νιφάδες χιονιού, η δύναμη οπισθέλκουσας καθορίζεται από το μέγεθος, το σχήμα και την πυκνότητα τους. Οι μεγαλύτερες νιφάδες χιονιού έχουν μεγαλύτερη επιφάνεια και έχουν μεγαλύτερη αντοχή στον αέρα, ενώ οι μικρότερες νιφάδες χιονιού έχουν λιγότερη επιφάνεια και συναντούν λιγότερη οπισθέλκουσα. Επιπλέον, η περίπλοκη δενδριτική δομή των νιφάδων χιονιού δημιουργεί πρόσθετες τσέπες αέρα που αυξάνουν περαιτέρω την οπισθέλκουσα. Καθώς πέφτουν, οι νιφάδες χιονιού φθάνουν σε μια ταχύτητα τερματικού που εξαρτάται από τις μεμονωμένες ιδιότητές τους και τις συνθήκες του αέρα.

Και στις δύο περιπτώσεις, ο συνδυασμός της βαρύτητας που τραβάει τον αλεξίπτωτο ή τη νιφάδα χιονιού προς τα κάτω και η δύναμη οπισθέλκουσας που αντιτίθεται στην κίνηση τους οδηγεί σε σταθερή ταχύτητα και όχι σε συνεχή επιταχυνόμενη κίνηση. Αυτή η σταθερή κάθοδος επιτρέπει στους αλεξίπτωτους να κατεβαίνουν με ασφάλεια στο έδαφος και οι νιφάδες χιονιού να επιπλέουν απαλά στην επιφάνεια της γης.