Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Forklar hvorfor faldskærmsudspringer og snefnug ikke falder med en konstant accelererende bevægelse?

Faldskærmsudspringere og snefnug falder ikke med en konstant accelererende bevægelse på grund af luftmodstandens virkning. Når de falder gennem luften, møder de modstand fra luftmolekylerne, hvilket skaber en trækkraft, der modarbejder deres bevægelse. Denne modstandskraft stiger med hastigheden, så efterhånden som de accelererer, øges modstandskraften også og når til sidst et punkt, hvor den udligner tyngdekraften, hvilket får dem til at nå en terminal hastighed.

I tilfælde af faldskærmsudspringer skyldes trækkraften primært faldskærmens store overfladeareal, hvilket øger mængden af ​​luftmodstand, de oplever. Når de falder, åbner faldskærmen sig og skaber en stor, bølgende baldakin, der fanger luften og bremser deres nedstigning. Faldskærmens form og design er specielt udviklet til at maksimere modstanden og opnå en kontrolleret nedstigning.

For snefnug er modstandskraften bestemt af deres størrelse, form og tæthed. Større snefnug har et større overfladeareal og oplever mere luftmodstand, mens mindre snefnug har mindre overfladeareal og støder på mindre modstand. Derudover skaber snefnugs indviklede dendritiske struktur yderligere luftlommer, der øger modstanden yderligere. Når de falder, når snefnug en terminal hastighed, der afhænger af deres individuelle egenskaber og luftforholdene.

I begge tilfælde resulterer kombinationen af ​​tyngdekraften, der trækker faldskærmsudspringeren eller snefnuget nedad, og trækkraften, der modarbejder deres bevægelse, i en konstant hastighed snarere end en kontinuerligt accelererende bevægelse. Denne stabile nedstigning gør det muligt for faldskærmsudspringere at falde sikkert ned til jorden, og snefnug kan forsigtigt flyde til jordens overflade.