Cu cât ești mai înalt când sari, cu atât te doare mai mult când lovești pământul. Dar există de fapt o viteză maximă pe care o atingeți, unde accelerația gravitației Pământului este echilibrată de rezistența la aer a atmosferei. Viteza maximă se numește viteză terminală.
Viteza terminalului se schimbă în funcție de greutatea obiectului care cade, de suprafața sa și de care trece. De exemplu, o pene nu cântărește mult și prezintă o suprafață foarte mare în aer, pe măsură ce cade. Deci viteza sa terminala este mult mai mica decat o roca cu aceeasi greutate. Acesta este motivul pentru care o furnică poate cădea de pe o clădire înaltă și să aterizeze nevătămat, în timp ce o cădere similară te-ar ucide. Rețineți că acest proces se întâmplă în orice gaz sau fluid. Deci, viteza terminalului definește viteza cu care se scufundă o rocă atunci când o aruncați în apă.
Așadar, să zicem că sunteți un parașut care sări dintr-un avion. Care este cea mai rapidă viteză cu care mergi? Viteza terminală a unui parașutist într-o poziție de cădere liberă, unde cădeau cu burta spre Pământ este de aproximativ 195 km / h (122 mph). Dar își pot mări viteza enorm, orientându-și capul către Pământ - scufundându-se către pământ. În această poziție, viteza parașitului crește la peste 400 km / h.
Recordul mondial de viteză de parașutist este deținut de Joseph Kittinger, care a reușit să cadă cu o viteză de 988 km / h orientându-și corpul în mod corespunzător și sărind la altitudine mare, unde există o rezistență mai mică la vânt.
Gravitatea Pământului trage spre tine cu o accelerație constantă de 9,81 metri / secundă. Fără nicio rezistență la vânt, vei cădea cu 9,81 metri / secundă mai repede în fiecare secundă. 9,81 metri / secundă prima secundă, 19,62 metri / secundă în secunda următoare etc.
Forța opusă a atmosferei se numește drag. Și cantitatea de forță de tracțiune crește aproximativ proporțional cu pătratul vitezei. Deci, dacă vă dublați viteza, vă confruntați cu o forță de tracțiune. Deoarece forța de tracțiune crește mult mai repede decât accelerația constantă, ajungeți în cele din urmă la un echilibru perfect între forța gravitației și forța de tracțiune prin orice treceți.
Cu toate acestea, în afara atmosferei Pământului, nu există o viteză terminală. Vei continua să accelerezi până când te arunci în tot ceea ce te atrage.
Am scris multe articole despre viteza terminalului pentru Space Magazine. Iată un articol cu definiția vitezei și iată un articol despre participantul la Premiile X care finalizează testul de picătură
Dacă doriți mai multe informații despre Terminal Velocity, consultați o Prelegere despre Terminal Velocity și iată un link către un articol NASA intitulat „The Way Things Fall”.
Am înregistrat, de asemenea, un episod întreg de la Astronomy Cast despre Gravity. Ascultă aici, episodul 102: Gravity.
surse:
NASA
Wikipedia
Hiperfizica GSU
