Ποια είναι η μέγιστη ταχύτητα που επιτυγχάνεται από ένα αντικείμενο πτώσης που συμβαίνει όταν η αντίσταση του μέσου ίση με τη δύναμη οφειλόμενη βαρύτητα;
Εδώ είναι μια κατανομή:
* Δύναμη λόγω βαρύτητας: Αυτή είναι η δύναμη που τραβά το αντικείμενο προς τα κάτω, υπολογιζόμενο ως *f =mg *, όπου *m *είναι η μάζα του αντικειμένου και *g *είναι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας.
* Αντίσταση του μέσου: Αυτή είναι η δύναμη που αντιτίθεται στην κίνηση του αντικειμένου, που συχνά ονομάζεται drag. Εξαρτάται από παράγοντες όπως το σχήμα, το μέγεθος του αντικειμένου και η πυκνότητα και το ιξώδες του μέσου (όπως ο αέρας).
* Τερματική ταχύτητα: Καθώς πέφτει ένα αντικείμενο, η ταχύτητά του αυξάνεται, όπως και η δύναμη οπισθέλκουσας. Με μια συγκεκριμένη ταχύτητα, η δύναμη οπισθέλκουσας γίνεται ίση σε μέγεθος της δύναμης λόγω βαρύτητας. Σε αυτό το σημείο, η καθαρή δύναμη στο αντικείμενο είναι μηδέν και σταματά να επιταχύνεται. Αυτή η σταθερή ταχύτητα ονομάζεται ταχύτητα τερματικού.
Βασικά σημεία σχετικά με την ταχύτητα του τερματικού:
* Δεν είναι σταθερή τιμή: Η ταχύτητα του τερματικού εξαρτάται από τις ιδιότητες του αντικειμένου και το μέσο που πέφτει.
* Είναι ισορροπία: Η ταχύτητα του τερματικού επιτυγχάνεται όταν οι δυνάμεις της βαρύτητας και της έλξης είναι ισορροπημένες.
* Είναι η μέγιστη ταχύτητα: Μόλις ένα αντικείμενο φτάσει στην ταχύτητα του τερματικού, δεν θα επιταχύνει περαιτέρω, ακόμη και αν συνεχίζει να πέφτει.
Παράδειγμα:
Ένας ουρανός αρχικά επιταχύνεται προς τα κάτω λόγω βαρύτητας. Καθώς αυξάνεται η ταχύτητά τους, η αντίσταση στον αέρα αυξάνεται. Τελικά, η αντίσταση στον αέρα γίνεται ίση με τη δύναμη της βαρύτητας και ο ουρανός φτάνει στην ταχύτητα του τερματικού. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένας ουρανός δεν επιταχύνει επ 'αόριστον και φτάνει σε σταθερή ταχύτητα κατά τη διάρκεια της ελεύθερης πτώσης.
