Bør terminalhastigheden af ​​to forskellige størrelsesfærer være den samme?

terminalhastighed forklaret

Terminalhastighed er den konstante hastighed, som et frit faldende objekt til sidst når, når kraften i luftmodstand er lig med tyngdekraften.

Faktorer, der påvirker terminalhastighed

Flere faktorer påvirker terminalhastigheden, herunder:

* Masse: En tungere genstand oplever en større tyngdekraft, der kræver en højere luftmodstand for at afbalancere den.

* form: En strømlinet form støder på mindre luftmodstand end en mindre aerodynamisk form.

* overfladeareal: Et større overfladeareal (som en større sfære) vil støde på mere luftmodstand.

* Tætheden af ​​objektet: Et tættere objekt vil være mere modstandsdygtigt over for acceleration.

* væskens densitet: En tykkere væske (som vand) skaber mere modstand end en tyndere væske (som luft).

Hvorfor forskellige størrelser har forskellige terminalhastigheder

Forestil dig to sfærer, en stor og en lille, der falder gennem luften. Lad os analysere de vigtigste faktorer:

* Masse: Den større sfære vil generelt have en større masse end den mindre sfære. Dette betyder, at det oplever et stærkere tyngdepunkt.

* overfladeareal: Den større kugle har et større overfladeareal. Dette betyder, at det vil støde på mere luftmodstand.

afbalancering af kræfterne:

For at nå terminalhastighed skal kraften af ​​luftmodstand svarer til tyngdekraften. Fordi den større kugle har en større tyngdekraft og et større overfladeareal for luftmodstand, vil det tage en højere hastighed at opnå denne balance.

Konklusion

Den større sfære vil have en højere terminalhastighed end den mindre sfære, fordi den har brug for en større hastighed for at overvinde den stærkere gravitationskraft og større luftmodstand.