1. Tyngdkraft:drivkraften
* Dra ner: Tyngdkraften drar ständigt ett föremål mot jordens centrum. Denna kraft är direkt proportionell mot objektets massa (mer massa, mer kraft).
* konstant acceleration: I frånvaro av luftmotstånd skulle tyngdkraften få ett objekt att accelerera med en konstant hastighet (cirka 9,8 m/s²).
2. Luftmotstånd:motstyrkan
* motsatt rörelse: Luftmotstånd (även kallad drag) är en kraft som motsätter sig ett objekts rörelse genom luften. Det orsakas av kollisioner mellan objektet och luftmolekylerna.
* ökar med hastighet: Ju snabbare ett objekt rör sig, desto större är luftmotståndet. Detta beror på att fler luftmolekyler träffas per tid.
3. Balanspunkten:terminalhastigheten
* Loppet: När ett objekt faller drar tyngdkraften ner det och får det att accelerera. Emellertid ökar luftmotståndet också med hastighet.
* Jämvikt: Så småningom blir luftmotståndskraften lika i storleken till tyngdkraften. Vid denna tidpunkt är nettokraften på objektet noll och det slutar accelerera.
* konstant hastighet: Hastigheten som objektet når när kraftbalansen kallas sin terminalhastighet .
Nyckelpunkter:
* inte en konstant: Terminalhastighet är inte ett fast värde för ett visst objekt. Det beror på:
* form: Ett strömlinjeformat objekt upplever mindre luftmotstånd än en platt.
* Storlek: Större föremål har större ytarea och upplever mer luftmotstånd.
* densitet: Denserobjekt påverkas mindre av luftmotstånd.
* Luftdensitet: Lufttäthet (som förändras med höjd) påverkar luftmotståndet.
* fallande föremål: Begreppet terminalhastighet gäller för fallande föremål. Tänk på en fallskärmshoppare. De accelererar initialt, men når så småningom en terminalhastighet där de faller med konstant hastighet.
* inte bara faller: Terminalhastighet gäller för föremål som rör sig genom vilken vätska som helst, inte bara luft. Tänk på en ubåt som rör sig under vattnet.
Sammanfattningsvis
Terminalhastighet är resultatet av en känslig balans mellan den nedåtgående tyngdkraften och luftmotståndets uppåt kraft. När dessa krafter blir lika stoppar objektet accelererar och faller med en konstant hastighet.
