Τι προκαλεί την πτώση των αντικειμένων για να φτάσει στην κορυφαία ταχύτητα;
* βαρύτητα: Αυτή είναι η κύρια δύναμη που τραβά το αντικείμενο προς τα κάτω. Όσο ισχυρότερη είναι η βαρυτική έλξη, τόσο πιο γρήγορα επιταχύνεται το αντικείμενο.
* Αντίσταση αέρα (drag): Καθώς ένα αντικείμενο πέφτει στον αέρα, βιώνει αντίσταση από τα μόρια αέρα. Αυτή η αντίσταση αυξάνεται καθώς αυξάνεται η ταχύτητα του αντικειμένου.
* Σχήμα και μέγεθος αντικειμένου: Το σχήμα και το μέγεθος του αντικειμένου επηρεάζουν σημαντικά την αντίσταση του αέρα. Τα αντικείμενα με μεγαλύτερες επιφανειακές περιοχές και λιγότερο εξορθολογισμένα σχήματα αντιμετωπίζουν μεγαλύτερη οπισθέλκουσα.
Εδώ λειτουργεί:
1. Αρχική επιτάχυνση: Όταν ένα αντικείμενο αρχίζει να πέφτει, επιταχύνεται λόγω βαρύτητας. Η μόνη δύναμη που ενεργεί σε αυτό είναι η βαρύτητα, οπότε πέφτει γρηγορότερα και γρηγορότερα.
2. Αύξηση της οπισθέλκουσας:Καθώς το αντικείμενο πέφτει γρηγορότερα, η αντίσταση του αέρα που ενεργεί σε αυτό αυξάνεται. Αυτή η δύναμη οπισθέλκουσας λειτουργεί προς την αντίθετη κατεύθυνση προς την κίνηση του αντικειμένου, επιβραδύνοντας την.
3. Ισορροπία δυνάμεων: Τελικά, η δύναμη οπισθέλκουσας γίνεται ίση σε μέγεθος με τη δύναμη της βαρύτητας. Σε αυτό το σημείο, η καθαρή δύναμη στο αντικείμενο είναι μηδέν και σταματά να επιταχύνεται.
4. Τερματική ταχύτητα: Αυτή η σταθερή ταχύτητα που φτάνει το αντικείμενο όταν οι δυνάμεις της βαρύτητας και της αντίστασης του αέρα είναι ισορροπημένες ονομάζεται ακροδεκτό.
Βασικά σημεία:
* Η ταχύτητα του τερματικού εξαρτάται από τη μάζα, το σχήμα του αντικειμένου και την πυκνότητα του αέρα. Ένα βαρύτερο αντικείμενο θα έχει υψηλότερη ταχύτητα τερματικού από ένα ελαφρύτερο αντικείμενο του ίδιου σχήματος.
* Αντικείμενα με μεγαλύτερες επιφανειακές περιοχές θα φτάσουν πιο γρήγορα η ταχύτητα του τερματικού.
* Η ταχύτητα τερματικού δεν είναι σταθερή τιμή για όλα τα αντικείμενα. Ποικίλλει ανάλογα με τους παράγοντες που αναφέρθηκαν παραπάνω.
Παράδειγμα:
* Ένας ουρανός με αλεξίπτωτο ανοιχτό έχει πολύ χαμηλότερη ταχύτητα τερματικού από ένα αλεξίπτωτο χωρίς αλεξίπτωτο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το αλεξίπτωτο αυξάνει την επιφάνεια και την αντίσταση στον αέρα, επιβραδύνοντας την κάθοδο.
