I fattori fisici che influenzano i paracadute

Un paracadute è uno dei modi più visivi per comprendere il potere della gravità e dell'aria e come possono lavorare l'uno contro l'altro. Un paracadute rende possibile l'apparentemente impossibile, come saltare in sicurezza da un aereo. Consente all'utente di sfruttare l'aria per controllare e rallentare la sua discesa.

Un paracadute è un pezzo di tessuto leggero attaccato a un oggetto più pesante, come un corpo umano. Mentre la gravità lavora per tirare l'oggetto verso la Terra, il paracadute si apre, rilasciando il tessuto che lavora contro la gravità, rallentandolo. Il paracadute, ovviamente, non ferma la gravità. L'oggetto alla fine raggiunge il suolo. Il paracadute lo rallenta abbastanza da far atterrare l'oggetto molto più dolcemente di quanto farebbe senza. I paracadute riducono la gravità al punto che un corpo umano può cadere in sicurezza da un aereo mentre ne usa uno.

Quando un paracadute si apre, è una seconda forza che agisce contro la gravità. Questa è la resistenza dell'aria. L'aria si raccoglie sotto il paracadute in tessuto, spingendolo verso l'alto mentre la gravità tira verso il basso l'oggetto pesante attaccato ad esso. Questa spinta rallenta la caduta dell'oggetto resistendo all'aria sotto il paracadute. La resistenza dell'aria è una forza non conservativa, in quanto il lavoro che svolge dipende dal movimento verso il basso dell'oggetto pesante tirato dalla gravità verso la Terra.

Quando un oggetto pesante cade, raggiunge una velocità chiamata velocità terminale. Questa è la velocità con cui l'oggetto continuerà a cadere a meno che qualcosa non lo fermi. Ad esempio, l'atterraggio a terra interrompe la velocità terminale. L'apertura di un paracadute cambia la velocità terminale, rendendolo molto più lento della velocità terminale di un oggetto in caduta libera. Il paracadute aperto determina una resistenza dell'aria maggiore della forza di gravità. La velocità terminale si riduce fino a quando non c'è di nuovo un equilibrio, che avviene a una velocità abbastanza lenta da consentire all'oggetto in caduta di atterrare in sicurezza.

Sperimenta con la gravità, la resistenza dell'aria e la velocità terminale creando il tuo paracadute in miniatura. Pratica quattro fori equidistanti attorno al bordo di un bicchiere di carta. Lega una lunghezza a ciascuno dei fori e attacca le altre estremità agli angoli di un paracadute tagliato da un sacchetto di plastica della spesa. Sali su una scala e lascia cadere la tazza. Potrebbe essere necessario sperimentare le dimensioni e la forma del paracadute e la lunghezza delle corde prima di poter inviare in modo affidabile la tazza senza versare i centesimi.