Πώς επιτυγχάνεται η ταχύτητα του τερματικού;
1. Η πτώση αρχίζει:
* Όταν πέφτει ένα αντικείμενο, η βαρύτητα το τραβά προς τα κάτω, επιταχύνοντας το.
* Στην αρχή, το αντικείμενο κινείται αργά και η αντίσταση στον αέρα είναι ελάχιστη.
2. Η αντίσταση στον αέρα κατασκευάζει:
* Καθώς το αντικείμενο επιταχύνεται, συναντά περισσότερα μόρια αέρα, δημιουργώντας περισσότερη αντίσταση στον αέρα. Αυτή η δύναμη λειτουργεί προς την αντίθετη κατεύθυνση της κίνησης του αντικειμένου.
3. Πράξη εξισορρόπησης:
* Τελικά, η δύναμη αντίστασης του αέρα γίνεται ίση σε μέγεθος με τη δύναμη της βαρύτητας.
* Σε αυτό το σημείο, το αντικείμενο σταματά να επιταχύνεται και να πέφτει με σταθερή ταχύτητα. Αυτή είναι η ταχύτητα τερματικού.
Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα τερματικού:
* μάζα: Ένα βαρύτερο αντικείμενο έχει περισσότερη βαρυτική δύναμη που ενεργεί σε αυτό, πράγμα που σημαίνει ότι θα φτάσει σε υψηλότερη ταχύτητα τερματικού.
* Σχήμα και μέγεθος: Αντικείμενα με μεγαλύτερη επιφάνεια της επιφάνειας εμπειρία μεγαλύτερη αντίσταση στον αέρα, με αποτέλεσμα χαμηλότερη ταχύτητα τερματικού. Για παράδειγμα, ένα αλεξίπτωτο αυξάνει δραστικά την επιφάνεια, μειώνοντας την ταχύτητα του τερματικού ενός ατόμου.
* πυκνότητα αέρα: Η ταχύτητα του τερματικού είναι χαμηλότερη σε λεπτότερο αέρα (όπως σε μεγάλα υψόμετρα) επειδή υπάρχει λιγότερη αντίσταση στον αέρα.
Σημαντικά σημεία:
* Η ταχύτητα τερματικού δεν είναι σταθερή ταχύτητα, ποικίλλει ανάλογα με τους παράγοντες που αναφέρονται παραπάνω.
* Τα αντικείμενα δεν φτάνουν πάντα στην ταχύτητα του τερματικού. Εάν η απόσταση που πέφτουν είναι πολύ μικρή, ίσως να μην έχουν αρκετό χρόνο για να το φτάσουν.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ένα skydiver. Όταν πηδούν έξω από το αεροπλάνο, η βαρύτητα τους τραβάει. Καθώς πέφτουν, επιταχύνουν και αυξάνεται η αντίσταση στον αέρα. Τελικά, η ανοδική δύναμη της αντίστασης του αέρα ισούται με την πτωτική δύναμη της βαρύτητας και ο ουρανός φτάνει στην ταχύτητα του τερματικού.
Συνοπτικά:
Η ταχύτητα του τερματικού είναι μια δυναμική ισορροπία μεταξύ της βαρύτητας που τραβά ένα αντικείμενο προς τα κάτω και της αντίστασης του αέρα που την ωθεί. Αυτή η ισορροπία έχει ως αποτέλεσμα μια σταθερή ταχύτητα καταγωγής.
