Een parachute is een van de meest visuele manieren om de kracht van zwaartekracht en lucht te begrijpen, en hoe ze tegen elkaar kunnen werken. Een parachute maakt het schijnbaar onmogelijke, zoals veilig uit een vliegtuig springen, mogelijk. Hiermee kan de gebruiker de lucht gebruiken om zijn afkomst te beheersen en te vertragen.

Zwaartekracht

Een parachute is een stuk lichtgewicht weefsel dat is bevestigd aan een zwaarder object, zoals een menselijk lichaam. Terwijl zwaartekracht werkt om het object naar de aarde te trekken, wordt de parachute geopend, waardoor de stof die tegen de zwaartekracht in werkt, wordt vertraagd. De parachute stopt de zwaartekracht natuurlijk niet. Het object bereikt uiteindelijk de grond. De parachute vertraagt ​​het voldoende dat het object veel zachter landt dan zonder een. Parachutes verminderen de zwaartekracht zodanig dat een menselijk lichaam veilig uit een vliegtuig kan vallen tijdens het gebruik.

Luchtweerstand

Wanneer een parachute opengaat, is het een tweede kracht die tegen de zwaartekracht in werkt. Dit is luchtweerstand. Lucht verzamelt zich onder de stoffen parachute en duwt hem naar boven terwijl de zwaartekracht het zware voorwerp eraan trekt. Dit duwen vertraagt ​​de val van het object door weerstand te bieden aan de lucht onder de parachute. Luchtweerstand is een niet-conservatieve kracht, omdat het werk ervan afhankelijk is van de neerwaartse beweging van het zware object dat door de zwaartekracht naar de aarde wordt getrokken.

Terminal Velocity

Als een zwaar object valt, bereikt hij een snelheid die eindsnelheid wordt genoemd. Dit is de snelheid waarmee het object zal blijven vallen tenzij iets het stopt. Bijvoorbeeld, landing op de grond eindigt eindsnelheid. Het openen van een parachute verandert de eindsnelheid, waardoor deze veel langzamer wordt dan de eindsnelheid van een object in vrije val. De open parachute resulteert in luchtweerstand die groter is dan de zwaartekracht. De eindsnelheid neemt af totdat er weer een balans is, wat gebeurt met een snelheid die langzaam genoeg is voor het vallende object om veilig te landen.

Een experiment

Experimenteer met zwaartekracht, luchtweerstand en eindsnelheid door je eigen miniatuur parachute te maken. Pons vier op gelijke afstand liggende gaten rond de rand van een papieren beker. Bind een lengte aan elk van de gaten, en bevestig de andere einden aan de hoeken van een parachute die van een plastic kruidenierswinkelzak wordt gesneden. Ga op een ladder staan ​​en laat de beker vallen. Mogelijk moet je experimenteren met de grootte en vorm van de parachute en de lengte van de snaren voordat je de kop betrouwbaar naar beneden kunt sturen zonder de centen te morsen.