Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Welke krachten werken op een vallend blad?

Een vallende blad ervaart verschillende krachten:

1. Gravity: Dit is de primaire kracht die op het blad werkt en het naar beneden naar de aarde trekt. De grootte hangt af van de massa van het blad en de zwaartekrachtversnelling (ongeveer 9,8 m/s²).

2. Luchtweerstand (drag): Terwijl het blad door de lucht valt, ondervindt het weerstand van de luchtmoleculen. Deze kracht werkt in de tegenovergestelde richting van de beweging van het blad en vertraagt ​​het naar beneden. De grootte van luchtweerstand hangt af van verschillende factoren, waaronder:

* Leaf's vorm: Een platte, breed blad ervaart meer luchtweerstand dan een smalle, puntige.

* Leaf's snelheid: Luchtweerstand neemt toe met het vierkant van de snelheid van het blad.

* Luchtdichtheid: Dichtere lucht (zoals op een winderige dag) creëert meer luchtweerstand.

3. Drijfvermogen: Hoewel veel zwakker dan de zwaartekracht, oefent lucht een kleine opwaartse drijvende kracht op het blad uit. Deze kracht is evenredig met het volume van lucht die door het blad wordt verplaatst.

4. Wind: Als er wind is, zal het een kracht op het blad uitoefenen in de richting van de wind. Dit kan het traject van het blad aanzienlijk beïnvloeden.

5. Lift: In sommige gevallen, met name met bladeren van specifieke vormen, kan de wind een kleine opwaartse kracht creëren die lift wordt genoemd, vergelijkbaar met hoe een vliegtuigvleugel lift genereert.

Hoe deze krachten op elkaar inwerken:

* Aanvankelijk is zwaartekracht de dominante kracht, waardoor het blad naar beneden versnelt.

* Naarmate de snelheid van het blad toeneemt, groeit de luchtweerstand, tegengestelde zwaartekracht.

* Uiteindelijk bereikt het blad een terminale snelheid , waar de luchtweerstandskracht gelijk is aan de zwaartekracht. Op dit punt valt het blad op een constante snelheid.

Het samenspel van deze krachten bepaalt het pad, de snelheid van het blad en hoe lang het duurt om de grond te bereiken.