Spørsmål # 7fb29

Svar:

Skydiveren akselererer, og øker luftmotstanden på grunn av større fart, og reduserer dermed akselerasjonen når den går ned til punktet for terminalhastighet hvor hastigheten er maksimum og akselerasjonen er 0 på grunn av at luftmotstanden er lik gravitasjonskraften.

Forklaring:

Når skydiveren kommer ned, blir to krefter opptrådt på ham. Tyngde # F_g # og luftmotstand #F_ (res) #. Hva forbinder disse med akselerasjonen er Newtons andre lov:

# Utsnitt = m * a #

Hvor #Σ# noterer summen av alle styrker. I dette tilfellet noterer du nedoverstyrken som positiv:

# F_g-F_ (res) = m * a #

Siden du er interessert i #en#, løse med hensyn til det:

# A = (F_g-F_ (res)) / m # # (Ligning 1) #

Vi kan anta at høyden er liten nok til at tyngdekraften ikke endres. Også, ikke fallskjermens masse endres ikke. Dette betyr at akselerasjon bare avhenger av luftens motstand, som ikke er konstant. Det avhenger egentlig av skyternes hastighet, jo raskere skydiveren er, jo sterkere skyver han luften, slik at luften skyver ham tilbake (motstår) sterkere, noe som uttrykkes av Newtons første lov.

Derfor vet vi at når hastigheten til skydiveren øker, øker motstanden også, og på grunn av ligning 1 som resistent kraft øker akselerasjonen avtar. Termen terminalhastighet refererer til det punkt hvor tyngdekraften og motstanden er like, slik at på grunn av ligning 1 er akselerasjonen satt til null og objektet kan ikke øke sin hastighet lenger.