Terminalhastighet i fritt fall

T

Terminalhastighet er den raskeste hastigheten noe kan nå i fritt fall. Hvert objekt har en annen terminalhastighet basert på massen, gravitasjonskraften og dragkraften. Isaac Newton oppdaget at tyngdekraften var en kraft som ble påført objekter på jorden. Han beregnet også at akselerasjonshastigheten som objekter faller med er -9.8m/s^2 eller 1 g og tyngdekraften på et objekt er lik 1g x massen til objektet. Dette betyr at hvis du skulle falle fra verdensrommet og komme inn på jorden, ville du fremskynde 9,8 meter hvert sekund du er i fritt fall hvis jorden ikke hadde noen atmosfære. Luften du ville falle gjennom ville gi motstand mot fallet ditt, og stoppe deg fra å akselerere med 9,8 m/s^2.

Luftmotstand, eller dragkraft, er en annen variabel som virker på objekter som er i et fritt fall. Dragkraft virker mot tyngdekraften og har mange variabler som forteller hvordan objektet som faller skal bremses. Måten den fungerer på er motstandskraften som motvirker tyngdekraften ved å bruke en oppadgående kraft. Objektets overflate, hastigheten, luftens tetthet og dragkoeffisienten er variablene som bestemmer dragkraften. Hvor aerodynamisk det fallende objektet er avgjør dragkoeffisienten. Jo raskere et objekt faller; jo mer dragkraft blir brukt på den. Tilstanden for terminalhastighet oppnås når draget er lik akselerasjonen.

Når et objekt faller, øker hastigheten til objektet og luftmotstanden øker, men akselerasjonen til objektet forblir den samme. Et objekt som faller i fritt fall mot jorden har en konstant akselerasjon på 9,8 m/s^2. Når dragkraften blir lik akselerasjonen, vil objektet forbli i samme hastighet eller terminalhastighet. Siden dragkraften avhenger av mengden overflateareal, vekt, objektets aerodynamikk og luftens tetthet, har hvert objekt en annen terminalhastighet. Det er mange objekter som oppnår terminalhastighet veldig raskt, og andre får det til å ta lengre tid eller ikke engang nå det i det hele tatt hvis det er mulig. For eksempel har en rakett en veldig aerodynamisk spiss som hjelper den til å skjære gjennom luftens tetthet etter hvert som raketten får fart. Raketten vil nå terminalhastigheten mye langsommere enn en fallskjerm eller til og med et menneske som faller fritt fra verdensrommet.

About the author

Add comment

By user

Recent Posts

Recent Comments

Archives

Categories

Meta