Τι συμβαίνει όταν ένα αντικείμενο φτάνει στην ταχύτητα του τερματικού;
Τι είναι η ταχύτητα τερματικού;
Η ταχύτητα του τερματικού είναι η σταθερή ταχύτητα που φτάνει τελικά ένα αντικείμενο ελεύθερης πτώσης όταν η δύναμη της αντίστασης του αέρα ισούται με τη δύναμη της βαρύτητας. Με απλούστερους όρους, είναι η μέγιστη ταχύτητα που μπορεί να φτάσει ένα αντικείμενο ενώ πέφτει στον αέρα.
Γιατί συμβαίνει;
* βαρύτητα: Καθώς πέφτει ένα αντικείμενο, η βαρύτητα το τραβά προς τα κάτω, αυξάνοντας την ταχύτητά του.
* Αντίσταση αέρα: Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα του αντικειμένου, η αντίσταση στον αέρα που ενεργεί εναντίον του αυξάνεται επίσης. Αυτή η αντίσταση είναι σαν μια δύναμη που πιέζει προς τα πάνω ενάντια στο αντικείμενο.
* ισορροπία: Σε κάποιο σημείο, η δύναμη της αντίστασης του αέρα γίνεται ίση με τη δύναμη της βαρύτητας. Σε αυτό το σημείο, η καθαρή δύναμη στο αντικείμενο γίνεται μηδέν και σταματά να επιταχύνεται.
Τι συμβαίνει στην ταχύτητα του τερματικού;
* σταθερή ταχύτητα: Το αντικείμενο συνεχίζει να πέφτει, αλλά η ταχύτητά του παραμένει σταθερή. Δεν επιταχύνεται πλέον.
* Δεν υπάρχει πλέον επιτάχυνση: Οι δυνάμεις που δρουν στο αντικείμενο είναι ισορροπημένες, οπότε δεν υπάρχει καθαρή δύναμη για να προκαλέσει επιτάχυνση.
Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα τερματικού:
* Σχήμα αντικειμένου: Ένα εξορθολογισμένο αντικείμενο έχει χαμηλότερη αντίσταση στον αέρα και επομένως υψηλότερη ταχύτητα τερματικού.
* Μάζα αντικειμένου: Ένα βαρύτερο αντικείμενο βιώνει μια ισχυρότερη βαρυτική δύναμη και θα φτάσει σε υψηλότερη ταχύτητα τερματικού.
* πυκνότητα αέρα: Η ταχύτητα του τερματικού είναι χαμηλότερη στον λεπτότερο αέρα (όπως σε μεγάλα υψόμετρα) από ό, τι στον πυκνότερο αέρα.
Παραδείγματα:
* Ένας ουρανός φτάνει στην ταχύτητα του τερματικού σταθμού περίπου 120 mph.
* Μια βροχόπτωση φτάνει την ταχύτητα του τερματικού σε πολύ χαμηλότερη ταχύτητα, περίπου 7 mph.
Σημαντική σημείωση: Η ταχύτητα τερματικού δεν σημαίνει ότι το αντικείμενο σταματά να πέφτει. Απλώς σημαίνει ότι σταματά να επιταχύνεται. Θα συνεχίσει να πέφτει με σταθερή ταχύτητα μέχρι να χτυπήσει το έδαφος ή κάποιο άλλο εμπόδιο.
