قوة الحاجز الذي يؤثر على سقوط الجسم في الهواء هي قوة خاصة سنناقشها بالتفصيل في هذا المقال ، لأنه عندما تسقط الجثث تتصرف عليها مجموعة من القوى وهي الوزن. من الجسم ، وهذه هي القوة التي تعمل لأسفل من – بسبب تأثير مجال جاذبية الأرض على كتلة الجسم ، بالإضافة إلى مقاومة الهواء ، لأن هذه هي قوة الاحتكاك التي تعمل في الاتجاه المعاكس حركة الجسم ، من هذه النقطة سنعرف قوة الانسداد المؤثرة على الجسم الساقط في الهواء.
الحد من القوة المؤثرة على جسم يسقط في الهواء
المحتويات
القوة المحددة التي تعمل على جسم يسقط في الهواء هي السرعة النهائية أو السرعة النهائية ، والسرعة النهائية هي السرعة التي يسقط بها الجسم عبر الوسط (عادة الهواء) ولا تزيد من سرعته ، وتحدث السرعة النهائية عندما تسمى قوة الجاذبية الوزن هو نفس القوة. المقاومة العكسية الهواء أو الاحتكاك ، بمعنى آخر ، السرعة النهائية أو السرعة النهائية هي النقطة التي لا تزداد عندها السرعة (سرعة الجسم الساقط) ، وقوة الجاذبية مطروحًا منها المقاومة ، أو القوة (أو مقاومة الهواء ) يساوي صفر ؛ يستمر الجسم في السقوط بثبات حتى تصبح مقاومة الهواء كبيرة جدًا بحيث تساوي قوة الجاذبية ولا يمكن أن يسقط الجسم بشكل أسرع. تعتمد السرعة النهائية على عوامل أخرى مثل الشكل والمقطع العرضي وكذلك الوزن. [1]
مثال على حدود السرعة
السرعة النهائية للقافز المظلي في السقوط الحر من القمة إلى الأرض حوالي 195 كم / ساعة (122 ميلاً في الساعة أو 54 م / ث) ، وهذه السرعة هي نهاية عملية التسارع ، والقوى على الجسم متوازنة مع اقترابها من السرعة النهائية ، في هذا على سبيل المثال ، تصل إلى 50٪ من السرعة النهائية في 3 ثوانٍ فقط ، على سبيل المثال ، بينما تستغرق 8 ثوانٍ لتصل إلى 90٪ ، و 15 ثانية لتصل إلى 99٪ ، وهكذا. [1]
مراحل سقوط الجسم
هناك قوتان رئيسيتان تؤثران على سقوط الجسم في مراحل مختلفة من سقوطه ، وهما وزن الجسم الذي يعمل باتجاه الأسفل ويكون نتيجة تأثير مجال الجاذبية على الجسم. … تستند الأرض إلى كتلة الجسم ، والقوة الثانية التي تؤثر على سقوط الجسم هي مقاومة الهواء ، لأنها قوة الاحتكاك التي تعمل في الاتجاه المعاكس لحركة الجسم. عندما يسقط جسم ، فإنه يمر بثلاث مراحل قبل أن يصطدم بالأرض. هذه هي المراحل التالية: [2]
- في البداية ، يتم تسريع الجسم للأسفل بسبب وزنه ، ومقاومة الهواء منخفضة جدًا ، وهناك قوة صافية تعمل لأسفل ، ويظل التسارع ثابتًا مع اقتراب الجسم من الأرض.
- مع زيادة السرعة ، يظل وزن الجسم كما هو ، ولكن تزداد مقاومة الهواء ، وتنشأ قوة ناتجة عن النزول.
- في نهاية المطاف ، يتم موازنة وزن الجسم بمقاومة الهواء ، ولا توجد قوة صافية ويصل الجسم إلى سرعة ثابتة ، وهذا ما يسمى السرعة النهائية أو السرعة النهائية.
انظر أيضًا: هل يسقط الجميع بنفس السرعة؟
في ختام هذا المقال نلخص أهم ما تم ذكره هناك ، حيث تم تحديد قوة العائق الذي يعمل على جسم يسقط في الهواء وتم إعطاء مثال على السرعة النهائية بالإضافة إلى خطوات السقوط. . الأشياء ، والقوة المؤثرة على الأجسام الساقطة.
التوصيات
- ^ kids.kiddle.co ، حقائق السرعة في Kids Terminal ، 6/8/2023
- ^ bbc.co.uk ، Fall and Stop ، 6/8/2023