Πρέπει η ταχύτητα τερματικού των δύο διαφορετικών σφαιρών μεγέθους να είναι ίδια;
Η ταχύτητα του τερματικού εξηγείται
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.
Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα τερματικού
Αρκετοί παράγοντες επηρεάζουν την ταχύτητα του τερματικού, συμπεριλαμβανομένων:
* μάζα: Ένα βαρύτερο αντικείμενο βιώνει μεγαλύτερη δύναμη βαρύτητας, απαιτώντας υψηλότερη αντίσταση στον αέρα για να το εξισορροπήσει.
* Σχήμα: Ένα βελτιωμένο σχήμα συναντά λιγότερη αντίσταση στον αέρα από ένα λιγότερο αεροδυναμικό σχήμα.
* επιφάνεια: Μια μεγαλύτερη επιφάνεια (όπως μια μεγαλύτερη σφαίρα) θα συναντήσει περισσότερη αντίσταση στον αέρα.
* Πυκνότητα του αντικειμένου: Ένα πυκνότερο αντικείμενο θα είναι πιο ανθεκτικό στην επιτάχυνση.
* Πυκνότητα του υγρού: Ένα παχύτερο υγρό (όπως το νερό) θα δημιουργήσει περισσότερη αντίσταση από ένα λεπτότερο υγρό (όπως ο αέρας).
Γιατί οι διαφορετικές σφαίρες μεγέθους έχουν διαφορετικές ταχύτητες τερματικών
Φανταστείτε δύο σφαίρες, ένα μεγάλο και ένα μικρό, που πέφτει στον αέρα. Ας αναλύσουμε τους βασικούς παράγοντες:
* μάζα: Η μεγαλύτερη σφαίρα θα έχει γενικά μεγαλύτερη μάζα από τη μικρότερη σφαίρα. Αυτό σημαίνει ότι βιώνει μια ισχυρότερη βαρυτική έλξη.
* επιφάνεια: Η μεγαλύτερη σφαίρα έχει μεγαλύτερη επιφάνεια. Αυτό σημαίνει ότι θα συναντήσει περισσότερη αντίσταση στον αέρα.
εξισορρόπηση των δυνάμεων:
Για να φτάσετε στην ταχύτητα του τερματικού, η δύναμη της αντίστασης του αέρα πρέπει να ισούται με τη δύναμη της βαρύτητας. Επειδή η μεγαλύτερη σφαίρα έχει μεγαλύτερη βαρυτική δύναμη και μεγαλύτερη επιφάνεια για την αντίσταση στον αέρα, θα χρειαστεί μεγαλύτερη ταχύτητα για να επιτευχθεί αυτή η ισορροπία.
Συμπέρασμα
Η μεγαλύτερη σφαίρα θα έχει υψηλότερη ταχύτητα τερματικού από τη μικρότερη σφαίρα επειδή χρειάζεται μεγαλύτερη ταχύτητα για να ξεπεραστεί η ισχυρότερη βαρυτική δύναμη και η μεγαλύτερη αντοχή στον αέρα.
