En fallskjerm er en av de mest visuelle måtene å forstå tyngdekraftens og luftens kraft, og hvordan de kan arbeide mot hverandre. En fallskjerm gjør det tilsynelatende umulige, for eksempel å hoppe trygt fra et fly, mulig. Det lar brukeren utnytte luften for å kontrollere og senke nedstigningen.
Tyngdekraft
En fallskjerm er en lengde på lett stoff festet til et tyngre objekt, for eksempel en menneskekropp. Når tyngdekraften arbeider for å trekke gjenstanden mot jorden, åpnes fallskjermen og frigjør stoffet som virker mot tyngdekraften, og bremser den ned. Fallskjermen stopper selvfølgelig ikke tyngdekraften. Objektet når til slutt bakken. Fallskjermen senker den nok til at gjenstanden lander mye mykere enn den ville gjort uten en. Fallskjerm reduserer tyngdekraften til det punktet at en menneskekropp trygt kan falle fra et fly mens den brukes.
Luftmotstand
Når en fallskjerm åpner seg, er det en annen kraft som virker mot tyngdekraften. Dette er luftmotstand. Luft samler seg under stofffallskjermen, og skyver den opp når tyngdekraften trekker den tunge gjenstanden som er festet ned. Dette skyvet bremser gjenstandens fall ved å motstå luften under fallskjermen. Luftmotstand er en ikke-konservativ kraft, fordi arbeidet den utfører er avhengig av den tunge gjenstandens nedadgående bevegelse mot Jorden.
Terminalhastighet
Når en tung gjenstand faller, når den en hastighet som kalles terminalhastighet. Dette er hastigheten objektet vil fortsette å falle med mindre noe stopper det. For eksempel slutter landing på bakken terminalhastigheten. Åpning av fallskjerm endrer terminalhastigheten, noe som gjør den mye langsommere enn terminalhastigheten til et objekt i fritt fall. Den åpne fallskjermen resulterer i luftmotstand som er større enn tyngdekraften. Terminalhastigheten reduseres til det er en balanse igjen, noe som skjer i en hastighet som er langsom nok til at den fallende gjenstanden kan foreta en sikker landing.
Et eksperiment
Eksperimenter med tyngdekraft, luftmotstand og terminalhastighet ved å lage din egen miniatyrfallskjerm. Hull fire like store hull rundt kanten på en papirkopp. Knyt en lengde til hvert av hullene, og fest de andre endene til hjørnene på en fallskjerm som er kuttet fra en matvarepose av plast. Stå på en stige og slipp koppen. Det kan hende du må eksperimentere med fallskjermens størrelse og form og lengden på strengene før du på en pålitelig måte kan sende koppen ned uten å sølle pennene.
