Τι συμβαίνει με την ταχύτητα μετατόπισης και την επιτάχυνση ενός αντικειμένου καθώς πέφτει μέσω του εδάφους του αέρα;

Ακολουθεί μια κατανομή του τι συμβαίνει με τον εκτοπισμό, την ταχύτητα και την επιτάχυνση ενός αντικειμένου που πέφτει στον αέρα, λαμβάνοντας υπόψη την αντίσταση στον αέρα:

μετατόπιση

* Αρχική: Η μετατόπιση ξεκινά με μηδέν εάν θεωρούμε το σημείο εκκίνησης ως αναφορά μας.

* Αύξηση: Καθώς το αντικείμενο πέφτει, η μετατόπισή του αυξάνεται γραμμικά με το χρόνο.

* τελικό: Η τελική μετατόπιση είναι η συνολική απόσταση που πέφτει το αντικείμενο πριν χτυπήσει το έδαφος.

ταχύτητα

* Αρχική: Η αρχική ταχύτητα είναι τυπικά μηδενική (εκτός εάν το αντικείμενο ρίχνεται προς τα κάτω).

* Αύξηση: Η ταχύτητα αυξάνεται ταχέως στην αρχή λόγω βαρύτητας.

* Τερματική ταχύτητα: Ωστόσο, καθώς το αντικείμενο πέφτει, η αντίσταση στον αέρα αυξάνεται. Τελικά, η δύναμη της αντίστασης του αέρα γίνεται ίση σε μέγεθος της δύναμης της βαρύτητας. Σε αυτό το σημείο, η καθαρή δύναμη στο αντικείμενο γίνεται μηδέν και σταματά να επιταχύνεται. Το αντικείμενο φτάνει σε μια σταθερή ταχύτητα γνωστή ως ταχύτητα τερματικού.

* σταθερά: Μετά την επίτευξη της ταχύτητας του τερματικού, η ταχύτητα παραμένει σταθερή.

επιτάχυνση

* Αρχική: Η αρχική επιτάχυνση είναι ίση με την επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (περίπου 9,8 m/s2).

* μείωση: Καθώς η αντίσταση του αέρα δημιουργεί, η καθαρή δύναμη στο αντικείμενο μειώνεται και επομένως η επιτάχυνση μειώνεται επίσης.

* μηδέν: Όταν το αντικείμενο φτάσει στην ταχύτητα του τερματικού, η καθαρή δύναμη είναι μηδενική και επομένως η επιτάχυνση γίνεται μηδενική.

Περίληψη

* μετατόπιση: Αυξάνεται γραμμικά μέχρι την πρόσκρουση.

* ταχύτητα: Αυξάνεται ταχέως αρχικά, στη συνέχεια, τα επίπεδα μακριά με την ταχύτητα του τερματικού.

* Επιτάχυνση: Μειώνεται από 9,8 m/s2 στο μηδέν καθώς επιτυγχάνεται η ταχύτητα του τερματικού.

Σημαντικές σημειώσεις

* Αντίσταση αέρα: Η ποσότητα της αντίστασης του αέρα εξαρτάται από παράγοντες όπως το σχήμα, το μέγεθος και η ταχύτητα του αντικειμένου. Ένα εξορθολογισμένο αντικείμενο θα βιώσει λιγότερη αντίσταση στον αέρα από ένα ευρύ, επίπεδο αντικείμενο.

* Τερματική ταχύτητα: Η ταχύτητα τερματικού δεν είναι σταθερή τιμή, αλλά ποικίλλει ανάλογα με τις ιδιότητες του αντικειμένου και την πυκνότητα του αέρα.

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με οποιαδήποτε συγκεκριμένη πτυχή αυτού!