Όσο πιο ψηλά είσαι όταν πηδάς, τόσο περισσότερο πονάς όταν χτυπάς στο έδαφος. Αυτό συμβαίνει επειδή η βαρύτητα της Γης σας επιταχύνει συνεχώς προς το κέντρο της. Αλλά στην πραγματικότητα υπάρχει μια μέγιστη ταχύτητα που φτάνεις, όπου η επιτάχυνση της βαρύτητας της Γης εξισορροπείται από αντίσταση αέρα της ατμόσφαιρας. Η μέγιστη ταχύτητα ονομάζεται τερματική ταχύτητα.
Η ταχύτητα της τελικής ταχύτητας αλλάζει ανάλογα με το βάρος του αντικειμένου που πέφτει, την επιφάνειά του και το τι πέφτει. Για παράδειγμα, ένα φτερό δεν ζυγίζει πολύ και παρουσιάζει πολύ μεγάλη επιφάνεια στον αέρα καθώς πέφτει. Έτσι, η τελική του ταχύτητα είναι πολύ πιο αργή από έναν βράχο με το ίδιο βάρος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα μυρμήγκι μπορεί να πέσει από ένα ψηλό κτίριο και να προσγειωθεί σώος, ενώ μια παρόμοια πτώση θα σας σκότωνε. Λάβετε υπόψη ότι αυτή η διαδικασία συμβαίνει σε οποιοδήποτε αέριο ή υγρό. Έτσι, η τελική ταχύτητα καθορίζει την ταχύτητα που βυθίζεται ένας βράχος όταν τον ρίχνετε στο νερό.
Λοιπόν, ας υποθέσουμε ότι είστε αλεξιπτωτιστής που πηδά από ένα αεροπλάνο. Ποια είναι η μεγαλύτερη ταχύτητα που θα διανύσετε; Η τελική ταχύτητα ενός αλεξιπτωτιστή σε θέση ελεύθερης πτώσης, όπου πέφτει με την κοιλιά του προς τη Γη είναι περίπου 195 km/h (122 mph). Αλλά μπορούν να αυξήσουν τρομερά την ταχύτητά τους προσανατολίζοντας το κεφάλι τους προς τη Γη – βουτώντας προς το έδαφος. Σε αυτή τη θέση, η ταχύτητα του skydiver αυξάνεται σε περισσότερα από 400 km/h.
Το παγκόσμιο ρεκόρ ταχύτητας αλεξίπτωτου κατέχει ο Joseph Kittinger, ο οποίος κατάφερε να πέσει με ταχύτητα 988 km/h προσανατολίζοντας σωστά το σώμα του και πηδώντας σε μεγάλο υψόμετρο, όπου υπάρχει λιγότερη αντίσταση στον αέρα.
Η βαρύτητα της Γης σας τραβάει με σταθερή επιτάχυνση 9,81 μέτρα/δευτερόλεπτο. Χωρίς αντίσταση στον αέρα, θα πέφτετε 9,81 μέτρα/δευτερόλεπτο πιο γρήγορα κάθε δευτερόλεπτο. 9,81 μέτρα/δευτερόλεπτο το πρώτο δευτερόλεπτο, 19,62 μέτρα/δευτερόλεπτο στο επόμενο δευτερόλεπτο κ.λπ.
Η αντίθετη δύναμη της ατμόσφαιρας ονομάζεται αντίσταση. Και το ποσό της δύναμης οπισθέλκουσας αυξάνεται περίπου ανάλογα με το τετράγωνο της ταχύτητας. Έτσι, αν διπλασιάσετε την ταχύτητά σας, αντιμετωπίζετε ένα τετραγωνισμό της δύναμης οπισθέλκουσας. Δεδομένου ότι η δύναμη έλξης ανεβαίνει πολύ πιο γρήγορα από τη σταθερή επιτάχυνση, επιτυγχάνετε τελικά μια τέλεια ισορροπία μεταξύ της δύναμης της βαρύτητας και της δύναμης έλξης οποιουδήποτε κινείται.
Έξω από την ατμόσφαιρα της Γης, όμως, δεν υπάρχει τελική ταχύτητα. Απλώς θα συνεχίσεις να επιταχύνεις μέχρι να συντρίψεις ό,τι σε τραβάει.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα σχετικά με την τελική ταχύτητα για το Σύμπαν Σήμερα. Εδώ είναι ένα άρθρο που παρουσιάζει το ορισμός της ταχύτητας , και εδώ είναι ένα άρθρο σχετικά με το Ο συμμετέχων X-Prize ολοκληρώνει το Drop Test
Εάν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το Terminal Velocity, ρίξτε μια ματιά α Διάλεξη για την Terminal Velocity , και εδώ είναι ένας σύνδεσμος προς ένα άρθρο της NASA με τίτλο, Ο τρόπος που πέφτουν τα πράγματα .
Έχουμε επίσης ηχογραφήσει ένα ολόκληρο επεισόδιο του Astronomy Cast all about Gravity. Ακου εδώ, Επεισόδιο 102: Gravity .
Πηγές:
NASA
Βικιπαίδεια
Υπερφυσική GSU