محتوا

• مراحل
• روش 1 از 3: محاسبه محدودیت سرعت
• روش 2 از 3: محاسبه گرانش
• روش 3 از 3: تعیین نیروهای مقاومت
• نکات
• مقالات تکمیلی

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چرا چتربازها هنگام سقوط به حداکثر سرعت خود می رسند ، گرچه جاذبه در خلا باعث می شود بدن پیوسته شتاب گیرد؟ هنگامی که نوعی نیروی مهار کننده مانند مقاومت هوا وجود داشته باشد ، جسم در حال سقوط به حداکثر سرعت خود می رسد. نیروی گرانش بر یک جسم با مقدار ثابت عمل می کند ، اما نیروی مقاومت هوا با افزایش سرعت سقوط جسم افزایش می یابد. اگر سقوط آزاد به اندازه کافی طول بکشد ، سرعت سقوط جسم به حدی می رسد که در آن نیروی مقاومت برابر نیروی جاذبه شود و این نیروها یکدیگر را جبران می کنند. در نتیجه ، بدن تا زمانی که به زمین برخورد نکند ، با سرعت ثابت به زمین می افتد. این سرعت حداکثر سرعت نامیده می شود.

مراحل

روش 1 از 3: محاسبه محدودیت سرعت

1. 1 فرمول یافتن سرعت محدود: v = ریشه مربع ((2 * m * g) / (ρ * A * C)). مقادیر متغیرها را برای پیدا کردن محدودیت سرعت v وصل کنید.
   • m = جرم بدن در حال سقوط
   • g = شتاب ناشی از گرانش. بر روی زمین ، تقریبا برابر با 9.8 متر بر ثانیه است.
   • ρ = چگالی مایعی که بدن در آن می افتد.
   • A = منطقه پیش بینی بدن. این ناحیه از ناحیه بدن عمود بر جهت حرکت بدن است.
   • C = ضریب درگ. بستگی به شکل بدن دارد. هرچه شکل ساده تر باشد ، ضریب پایین تر است.

روش 2 از 3: محاسبه گرانش

1. 1 جرم بدن در حال سقوط را پیدا کنید. در سیستم متریک ، بر حسب گرم یا کیلوگرم اندازه گیری می شود.
2. 2 شتاب را به دلیل گرانش تنظیم کنید. در فاصله ای که به اندازه کافی نزدیک به زمین است تا با مقاومت هوا مواجه شود ، این مقدار 9.8 متر بر ثانیه است.
3. 3 نیروی گرانش را محاسبه کنید. برابر است با جرم بدن ضرب در شتاب ناشی از گرانش F = m * g.

روش 3 از 3: تعیین نیروهای مقاومت

1. 1 چگالی محیط را پیدا کنید. برای جسمی که از جو زمین می افتد ، چگالی بسته به ارتفاع و دمای هوا تغییر می کند. این امر محاسبه سرعت محدود جسم در حال سقوط را بسیار دشوار می کند ، زیرا با نزدیک شدن بدن به زمین ، چگالی هوا تغییر می کند. با این حال ، می توانید مقادیر تقریبی چگالی هوا را در کتاب های درسی یا منابع دیگر پیدا کنید.
   • به عنوان یک دستورالعمل ، چگالی هوا در سطح دریا در دمای 15 درجه سانتی گراد 1.225 کیلوگرم بر متر مکعب است.
2. 2 ضریب درگ بدنه را تخمین بزنید. این عدد به ساده شدن بدن بستگی دارد. متأسفانه ، محاسبه این مقدار بسیار دشوار است و شامل فرضیه های علمی خاصی می شود. سعی نکنید ضریب درگ را بدون کمک تونل باد و برخی محاسبات پیچیده آیرودینامیکی محاسبه کنید. در عوض ، یک بدن آماده از نظر شکل شبیه به بدن خود تهیه کنید.
3. 3 مساحت پیش بینی شده جسم را محاسبه کنید. آخرین متغیری که باید پیدا کنید ، سطح مقطع بدن است. شبح یک بدن در حال سقوط را از بالا تصور کنید. مساحت این شبح (ناحیه فرافکنی) ، که به سطح تابیده شده است ، باید پیدا شود. باز هم ، محاسبه این مقدار دشوار است ، به جز اجسام ساده.
4. 4 نیروی مقاومتی که مخالف گرانش است را بیابید. اگر سرعت بدن را می دانید ، نیروی مقاومت با فرمول: (C * ρ * A * (v ^ 2)) / 2 پیدا می شود.

نکات

• هنگام سقوط بدون چتر نجات ، شخص با سرعت حدود 240 کیلومتر در ساعت به زمین برخورد می کند.
• سرعت محدود در واقع در هنگام سقوط آزاد کمی تغییر می کند. نیروی گرانش با نزدیک شدن بدن به مرکز زمین افزایش می یابد ، اما می توان از آن غافل شد. چگالی محیط با کاهش ارتفاع سقوط افزایش می یابد. این یک اثر بسیار محسوس تر است. در حالی که چگالی جو با کاهش فاصله تا زمین به طور چشمگیری افزایش می یابد ، سرعت سقوط چترباز در هنگام سقوط کند می شود.

مقالات تکمیلی

نحوه خواندن کمیک های مانگا چگونه از ذوب شدن یخ برای مدت طولانی جلوگیری کنیم چگونه خود را به عنوان یک فرد توصیف کنید چگونه دفتر خاطرات داشته باشیم چگونه می توان یک بیوگرافی شخصیت دقیق ایجاد کرد چگونه باهوش شویم چگونه با ساعت بفهمیم چگونه کشور خود را راه اندازی کنیم چگونه جلوی زمزمه را بگیریم و واضح صحبت کنیم چگونه تشخیص دهیم که ماه رو به افول است یا رو به افول است چگونه جدول تناوبی را به خاطر بسپاریم چگونه می توان به کسی که در امتحان یا امتحان مردود است کمک کرد چگونه می توان یک پاکت مهر و موم شده را با احتیاط باز کرد نحوه آماده شدن برای کنکور