Ποιες οδηγίες δρουν οι δυνάμεις της αντίστασης και του βάρους του αέρα σε ένα αντικείμενο πτώσης;
βάρος (δύναμη βαρύτητας):
* κατεύθυνση: Πάντα ενεργεί προς τα κάτω , προς το κέντρο της γης.
* μέγεθος: Εξαρτάται από τη μάζα του αντικειμένου και την επιτάχυνση της βαρύτητας (περίπου 9,8 m/s2 στη Γη).
Αντίσταση αέρα (drag):
* κατεύθυνση: Πάντα ενεργεί απέναντι προς την κατεύθυνση της κίνησης του αντικειμένου μέσω του αέρα.
* μέγεθος: Εξαρτάται από διάφορους παράγοντες:
* Ταχύτητα του αντικειμένου: Όσο πιο γρήγορα κινείται το αντικείμενο, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση στον αέρα.
* Σχήμα και μέγεθος του αντικειμένου: Μια μεγαλύτερη επιφάνεια και λιγότερο εξορθολογισμένο σχήμα εμπειρία μεγαλύτερη αντίσταση στον αέρα.
* Πυκνότητα του αέρα: Ο παχύτερος αέρας (όπως σε υψηλότερα υψόμετρα) παρέχει περισσότερη αντίσταση.
Οπτικοποίηση των δυνάμεων:
Φανταστείτε ένα φύλλο που πέφτει από ένα δέντρο:
* βάρος: Τραβώντας το φύλλο κατ 'ευθείαν κάτω.
* Αντίσταση αέρα: Πιέζοντας ενάντια στο φύλλο, επιβραδύνοντάς το και προκαλώντας το να κυματίζει καθώς πέφτει.
Βασικά σημεία:
* Τερματική ταχύτητα: Καθώς πέφτει ένα αντικείμενο, η αντίσταση στον αέρα αυξάνεται μέχρι να εξισορροπήσει τη δύναμη της βαρύτητας. Σε αυτό το σημείο, το αντικείμενο σταματά να επιταχύνεται και να πέφτει με σταθερή ταχύτητα που ονομάζεται ταχύτητα τερματικού.
* Δεν υπάρχει αντίσταση αέρα σε κενό: Σε ένα κενό, δεν υπάρχει αέρας για να παρέχει αντίσταση, οπότε η μόνη δύναμη που ενεργεί σε ένα αντικείμενο είναι η βαρύτητα. Αυτό σημαίνει ότι όλα τα αντικείμενα θα πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό (αγνοώντας ελαφρές παραλλαγές λόγω του σχήματος της Γης).
