Čím vyšší jste, když skočíte, tím více to bolí, když narazíte na zem. Ve skutečnosti však dosáhnete maximální rychlosti, kde je zrychlení zemské gravitace vyváženo odporem atmosféry vůči vzduchu. Maximální rychlost se nazývá rychlost terminálu.
Rychlost terminálu se mění v závislosti na hmotnosti padajícího objektu, jeho povrchové ploše a na tom, čím propadá. Například peří příliš neváží a při pádu představuje do vzduchu velmi velkou plochu. Jeho rychlost terminálu je tedy mnohem pomalejší než skála se stejnou hmotností. To je důvod, proč může mravenec spadnout z vysoké budovy a přistát nezraněný, zatímco podobný pád by vás zabil. Mějte na paměti, že k tomuto procesu dochází v jakémkoli plynu nebo tekutině. Rychlost terminálu tedy definuje rychlost, kterou skála klesá, když ji spadnete do vody.
Řekněme tedy, že jste parašutista skákající z letadla. Jaká je nejrychlejší rychlost, kterou půjdeš? Konečná rychlost parašutisty v poloze volného pádu, kde klesá břichem k Zemi, je asi 195 km / h (122 mph). Mohou však výrazně zvýšit rychlost tím, že zamíří hlavu směrem k Zemi - potápějí se směrem k zemi. V této poloze se rychlost parašutisty zvyšuje na více než 400 km / h.
Světový rekord v rychlosti parašutismu drží Joseph Kittinger, který dokázal pádem rychlostí 988 km / h správně orientovat své tělo a skákat ve vysoké nadmořské výšce, kde je menší odpor větru.
Gravitace Země se na vás táhne s konstantním zrychlením 9,81 m / s. Bez jakéhokoli odporu větru každou sekundu klesnete rychlostí 9,81 metru za sekundu. 9,81 metry / sekundu první sekundu, 19,62 metry / sekundu další sekundy atd.
Protichůdná síla atmosféry se nazývá táhnout. A velikost tažné síly se zvyšuje přibližně úměrně druhé mocnině rychlosti. Takže pokud zdvojnásobíte rychlost, zažijete kvadraturu tažné síly. Protože tažná síla stoupá mnohem rychleji než konstantní zrychlení, nakonec dosáhnete dokonalé rovnováhy mezi gravitační silou a tažnou silou všeho, čím se pohybujete.
Mimo zemskou atmosféru však není konečná rychlost. Jednoduše budete pokračovat v akceleraci, dokud se nerozbijete do toho, co vás táhne.
Napsali jsme mnoho článků o rychlosti terminálu pro časopis Space Space. Tady je článek s definicí rychlosti a tady je článek o X-Prize Entrant, který dokončil Drop Test
Pokud byste chtěli získat více informací o rychlosti terminálu, podívejte se na přednášku o rychlosti terminálu a zde je odkaz na článek NASA s názvem The Way Things Fall.
Nahráli jsme také celou epizodu Astronomie Cast vše o gravitaci. Poslouchejte zde, Epizoda 102: Gravity.
Zdroje:
NASA
Wikipedia
Hyperphysics GSU
