Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een object in vrije herfst Wat gebeurt er totdat het terminale snelheid bereikt?

Hier is een uitsplitsing van wat er met een object in vrije val gebeurt totdat het terminale snelheid bereikt:

Initiële voorwaarden:

* Gravity's Pull: Het object begint naar beneden te versnellen vanwege de zwaartekracht.

* Geen luchtweerstand: In het begin ervaart het object verwaarloosbare luchtweerstand. Dit betekent dat de enige kracht die erop werkt, de zwaartekracht is.

versnelling en toenemende snelheid:

* Constante versnelling: Het object versnelt met een constante snelheid, bekend als de versnelling als gevolg van de zwaartekracht (ongeveer 9,8 m/s² op aarde). Dit betekent dat de snelheid elke seconde met 9,8 meter per seconde toeneemt.

* snelheid: De snelheid van het object (snelheid met richting) neemt toe naarmate het valt.

Luchtweerstand bouwt zich op:

* Verhoogd oppervlak: Naarmate het object sneller valt, komt het meer luchtmoleculen tegen. Hoe groter het oppervlak van het object tegenover de bewegingsrichting, hoe meer luchtweerstand het ervaart.

* Drag Force: Deze luchtweerstand, ook wel Drag Force genoemd, werkt in de tegenovergestelde richting van de beweging van het object en vertraagt ​​het naar beneden.

* Wrijving: Luchtweerstand is een vorm van wrijving. Hoe sneller het object beweegt, hoe meer wrijvingskracht het tegenkomt.

Equilibrium bereiken:

* evenwicht van krachten: Uiteindelijk wordt de sleepkracht gelijk in grootte als de zwaartekracht. Op dit punt is de netto kracht op het object nul.

* constante snelheid: Met nul netto kracht stopt het object met versnellen en blijft het vallen met een constante snelheid. Dit wordt terminale snelheid genoemd.

Factoren die de eindsnelheid beïnvloeden:

* objects vorm en massa: Een meer gestroomlijnd object (zoals een kogel) zal een lagere eindsnelheid hebben dan een minder gestroomlijnd object (zoals een parachute). Een zwaarder object zal een hogere eindsnelheid hebben dan een lichter object van dezelfde vorm.

* luchtdichtheid: Terminale snelheid is hoger in dunnere lucht (zoals op grote hoogten) dan in dichtere lucht.

belangrijke opmerkingen:

* Terminalsnelheid is geen vaste waarde: Het verandert op basis van de hierboven genoemde factoren.

* Het bereiken van terminalsnelheid kost tijd: Het object zal versnellen totdat het terminale snelheid bereikt, maar dit kost tijd, afhankelijk van zijn vorm, massa en de luchtdichtheid.

Laat het me weten als je een van deze concepten in meer detail wilt verkennen!