Ποια είναι η φυσική που εμπλέκεται στην αλεξίπτωτο;
1. Βαρύτητα και ελεύθερη πτώση:
- βαρύτητα: Η κύρια δύναμη που οδηγεί την κάθοδο είναι η βαρύτητα της Γης. Τραβήξει τον ουρανό προς τα κάτω με επιτάχυνση περίπου 9,8 m/s2.
- Ελεύθερη πτώση: Κατά τη διάρκεια της ελεύθερης πτώσης, ο ουρανός βιώνει μια σταθερή επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας, πράγμα που σημαίνει ότι η ταχύτητά τους αυξάνεται σταθερά μέχρι να φτάσει στην ταχύτητα του τερματικού.
2. Αντίσταση αέρα (μεταφορά):
- Δύναμη μεταφοράς: Καθώς ο Skydiver πέφτει, η αντίσταση στον αέρα (drag) αντιτίθεται στην κίνηση τους. Αυτή η δύναμη αυξάνεται με την ταχύτητα του skydiver και την επιφάνεια που παρουσιάζουν στον αέρα.
- Τερματική ταχύτητα: Όταν η δύναμη οπισθέλκουσας ισούται με τη δύναμη της βαρύτητας, ο ουρανός φτάνει στην ταχύτητα του τερματικού. Αυτή είναι η μέγιστη ταχύτητα που θα φτάσουν κατά τη διάρκεια της ελεύθερης πτώσης. Η ταχύτητα τερματικού για ένα τυπικό Skydiver είναι περίπου 120 mph (200 km/h).
3. Αεροδυναμική και θέση σώματος:
- επιφάνεια: Η θέση του σώματος του Skydiver επηρεάζει σημαντικά την τελική ταχύτητά τους. Μια θέση εξάπλωσης-αετού μεγιστοποιεί την επιφάνεια, με αποτέλεσμα βραδύτερη κάθοδο. Μια θέση κεφαλής ελαχιστοποιεί την επιφάνεια, οδηγώντας σε ταχύτερη πτώση.
- Σταθερότητα και έλεγχος: Οι Skydivers μπορούν να χειριστούν τη θέση του σώματός τους και να χρησιμοποιήσουν εξειδικευμένα εργαλεία όπως τα αλεξίπτωτα για να ελέγξουν την κίνηση τους και να επιτύχουν σταθερότητα κατά τη διάρκεια της ελεύθερης πτώσης.
4. Ανάπτυξη αλεξίπτωτου:
- Αύξηση μεταφοράς: Το άνοιγμα του αλεξίπτωτου αυξάνει δραστικά τη δύναμη οπισθέλκουσας, επιβραδύνοντας δραματικά την κάθοδο του ουρανού.
- Πληθωρισμός θόλων: Το αλεξίπτωτο γεμίζει με αέρα, δημιουργώντας μια μεγάλη επιφάνεια για να αντισταθεί στην προς τα κάτω δύναμη της βαρύτητας.
- Ελεγχόμενη κάθοδος: Το Skydiver μπορεί να κατευθύνει το αλεξίπτωτο, χρησιμοποιώντας τα ρεύματα αέρα, για να ελέγξει τη θέση προσγείωσης και την προσέγγισή τους.
5. Προσγείωση:
- Τελική προσέγγιση: Ο ουρανός ελιγμούς το αλεξίπτωτο για να ελέγξει την κάθοδο τους και να επιδιώξει μια καθορισμένη περιοχή προσγείωσης.
- Impact: Το αλεξίπτωτο επιβραδύνει σημαντικά την κάθοδο, επιτρέποντας μια ασφαλή προσγείωση. Τα πόδια του Skydiver απορροφούν την υπόλοιπη δύναμη κρούσης.
Πρόσθετες έννοιες φυσικής:
- Αεροδυναμική: Η μελέτη της ροής αέρα γύρω από τα αντικείμενα, απαραίτητη για την κατανόηση του σχεδιασμού και του ελέγχου του αλεξίπτωτου.
- Μηχανική υγρού: Η μελέτη των υγρών, συμπεριλαμβανομένου του αέρα, η οποία διέπει τις δυνάμεις που δρουν σε μια πτώση του Skydiver.
- Νόμους κίνησης του Νεύτωνα: Αυτοί οι νόμοι διέπουν την κίνηση του Skydiver, από την αρχική ελεύθερη πτώση έως την προσγείωση.
Η κατανόηση αυτών των αρχών φυσικής είναι ζωτικής σημασίας για ασφαλή και ευχάριστη αλεξίπτωτο. Επιτρέπει στην SkyDivers να προβλέπουν την τροχιά τους, να ελέγχουν την κάθοδο τους και να προσγειώνονται με ασφάλεια.
