パラシュートは、重力と空気の力、およびそれらが互いにどのように作用するかを理解するための最も視覚的な方法の1つです。 パラシュートは、飛行機から安全にジャンプするなど、一見不可能に見えることを可能にします。 これにより、ユーザーは空気を利用して降下を制御および減速できます。
重力
パラシュートは、人体などの重い物体に取り付けられた軽量の布の長さです。 重力が物体を地球に向かって引っ張るように働くと、パラシュートが開き、重力に逆らって働く布が解放され、速度が低下します。 もちろん、パラシュートは重力を止めません。 オブジェクトは最終的に地面に到達します。 パラシュートはそれを十分に遅くし、オブジェクトがパラシュートなしの場合よりもはるかに柔らかく着地します。 パラシュートは重力を減らし、飛行機を使用しているときに人体が飛行機から安全に落下できるようにします。
空気抵抗
パラシュートが開くと、重力に逆らって作用する2番目の力になります。 これが空気抵抗です。 空気はファブリックパラシュートの下に集まり、重力がそれに取り付けられた重い物体を引き下げるときにそれを押し上げます。 この押し込みは、パラシュートの下の空気に抵抗することにより、物体の落下を遅らせます。 空気抵抗は、重力によって地球に向かって引っ張られる重い物体の下向きの動きに依存するという点で、非保存力です。
終端速度
重い物体が落下すると、終端速度と呼ばれる速度に達します。 これは、何かがそれを止めない限り、オブジェクトが落下し続ける速度です。 たとえば、地面に着陸すると終端速度が終了します。 パラシュートを開くと終端速度が変化し、自由落下中の物体の終端速度よりもはるかに遅くなります。 パラシュートが開いていると、重力よりも大きな空気抵抗が発生します。 終端速度は、バランスが再び取れるようになるまで低下します。バランスは、落下する物体が安全に着陸するのに十分な速度で発生します。
実験
独自のミニチュアパラシュートを作成して、重力、空気抵抗、終端速度を試してください。 紙コップの縁の周りに4つの等距離の穴を開けます。 それぞれの穴に長さを結び、もう一方の端をレジ袋から切り取ったパラシュートの角に取り付けます。 はしごの上に立ち、カップを落とします。 ペニーをこぼさずにカップを確実に下に送る前に、パラシュートのサイズと形状、およびストリングの長さを実験する必要がある場合があります。