المحتوى

• خطوات
• طريقة 1 من 3: حساب حد السرعة
• طريقة 2 من 3: حساب الجاذبية
• طريقة 3 من 3: تحديد قوى المقاومة
• نصائح
• مقالات إضافية

هل تساءلت يومًا لماذا ينتهي الأمر بالقفز بالمظلات إلى الوصول إلى سرعتهم القصوى عندما يسقطون ، على الرغم من أن الجاذبية في الفراغ تجعل الجسم يتسارع باستمرار؟ يصل الجسم الساقط إلى سرعته القصوى عندما يكون هناك نوع من القوة التقييدية ، مثل مقاومة الهواء. تؤثر قوة الجاذبية على جسم بقيمة ثابتة ، لكن قوة مقاومة الهواء تزداد بزيادة سرعة سقوط الجسم. إذا استمر السقوط الحر لفترة طويلة بما فيه الكفاية ، فإن سرعة سقوط الجسم ستصل إلى هذه القيمة التي تصبح فيها قوة المقاومة مساوية لقوة الجاذبية ، وستعوض هذه القوى بعضها البعض ؛ نتيجة لذلك ، سيستمر الجسم في السقوط بسرعة ثابتة ،حتى تلامس الأرض. هذه السرعة تسمى السرعة القصوى.

خطوات

طريقة 1 من 3: حساب حد السرعة

1. 1 صيغة لإيجاد السرعة المحددة: v = الجذر التربيعي لـ ((2 * m * g) / (ρ * A * C)). عوّض عن قيم المتغيرات لإيجاد حد السرعة v.
   • م = كتلة الجسم الساقط.
   • g = تسارع الجاذبية. على الأرض ، تساوي تقريباً 9.8 م / ث 2.
   • ρ = كثافة السائل الذي يقع فيه الجسم.
   • أ = منطقة إسقاط الجسم. هذه منطقة من الجسم متعامدة على اتجاه حركة الجسم.
   • C = معامل السحب. ذلك يعتمد على شكل الجسم. كلما كان الشكل أكثر انسيابية ، انخفض المعامل.

طريقة 2 من 3: حساب الجاذبية

1. 1 أوجد كتلة الجسم الساقط. في النظام المتري ، يقاس بالجرام أو الكيلوجرامات.
2. 2 اضبط عجلة الجاذبية. على مسافة قريبة بدرجة كافية من الأرض لمواجهة مقاومة الهواء ، تبلغ هذه القيمة 9.8 م / ث 2.
3. 3 احسب قوة الجاذبية. إنها تساوي كتلة الجسم مضروبة في العجلة بسبب الجاذبية F = m * g.

طريقة 3 من 3: تحديد قوى المقاومة

1. 1 أوجد كثافة الوسط. بالنسبة لجسم يسقط عبر الغلاف الجوي للأرض ، ستتغير الكثافة تبعًا لارتفاع الهواء ودرجة حرارته. هذا يجعل حساب السرعة المحددة لجسم يسقط بحرية أمرًا صعبًا بشكل خاص ، نظرًا لأن كثافة الهواء تتغير مع اقتراب الجسم من الأرض. ومع ذلك ، يمكنك العثور على قيم تقريبية لكثافة الهواء في الكتب المدرسية أو المصادر الأخرى.
   • كمبدأ توجيهي ، تبلغ كثافة الهواء عند مستوى سطح البحر عند 15 درجة مئوية 1.225 كجم / م 3.
2. 2 قدر معامل السحب للجسم. هذا الرقم يعتمد على انسيابية الجسم. لسوء الحظ ، هذه كمية صعبة للغاية في الحساب وتتضمن وضع افتراضات علمية معينة. لا تحاول حساب معامل السحب دون مساعدة نفق الرياح وبعض الحسابات الديناميكية الهوائية المعقدة. بدلًا من ذلك ، خذ شكلًا جاهزًا للجسم مشابهًا لشكلك.
3. 3 احسب المساحة المسقطة للكائن. آخر متغير عليك إيجاده هو مساحة المقطع العرضي من الجسم. تخيل صورة ظلية لجسم يسقط من فوق. يجب العثور على مساحة هذه الصورة الظلية (منطقة الإسقاط) التي يتم عرضها على المستوى. مرة أخرى ، هذه قيمة يصعب حسابها ، باستثناء الأجسام ذات الشكل البسيط.
4. 4 أوجد قوة المقاومة المقابلة للجاذبية. إذا كنت تعرف سرعة الجسم ، فستجد قوة المقاومة بالصيغة: (C * ρ * A * (v ^ 2)) / 2.

نصائح

• عند السقوط بدون مظلة ، يضرب الشخص الأرض بسرعة حوالي 240 كم / ساعة.
• في الواقع ، تتغير السرعة المحددة بشكل طفيف أثناء السقوط الحر. تزداد قوة الجاذبية مع اقتراب الجسم من مركز الأرض ، ولكن يمكن إهمال ذلك. تزداد كثافة الوسط مع تناقص ارتفاع السقوط. هذا تأثير ملحوظ أكثر. سيتباطأ لاعب القفز بالمظلات عندما يسقط ، حيث تزداد كثافة الغلاف الجوي بشكل كبير مع تناقص المسافة إلى الأرض.

مقالات إضافية

كيف تقرأ كاريكاتير المانجا كيف تحافظ على الجليد من الذوبان لفترة طويلة كيف تصف نفسك كشخص كيف تحتفظ بمذكرات كيفية إنشاء سيرة شخصية مفصلة كيف تصبح ذكيا كيف نفهم على مدار الساعة كيف تبدأ بلدك كيف تتوقف عن الغمغمة والتحدث بوضوح كيف تتحقق مما إذا كان القمر يتضاءل أو يتضاءل كيف تتذكر الجدول الدوري كيف تساعد شخصًا يفشل في الاختبار أو الاختبار كيفية فتح مظروف مختوم بتكتم كيف تستعد لامتحانات القبول