Spadochron to jeden z najbardziej wizualnych sposobów na zrozumienie siły grawitacji i powietrza oraz tego, jak mogą one działać przeciwko sobie. Spadochron sprawia, że rzeczy pozornie niemożliwe, jak na przykład bezpieczne skakanie z samolotu, stają się możliwe. Pozwala użytkownikowi wykorzystać powietrze do kontrolowania i spowolnienia jego opadania.
Powaga
Spadochron to odcinek lekkiej tkaniny przymocowanej do cięższego przedmiotu, takiego jak ludzkie ciało. Gdy grawitacja działa, aby przyciągnąć obiekt w kierunku Ziemi, spadochron otwiera się, uwalniając tkaninę, która działa przeciw grawitacji, spowalniając ją. Spadochron oczywiście nie zatrzymuje grawitacji. Obiekt w końcu dociera do ziemi. Spadochron spowalnia go na tyle, że obiekt ląduje znacznie łagodniej niż bez niego. Spadochrony zmniejszają grawitację do tego stopnia, że ludzkie ciało może bezpiecznie spaść z samolotu podczas jego używania.
Opór powietrza
Kiedy spadochron się otwiera, jest to druga siła działająca przeciw grawitacji. To jest opór powietrza. Powietrze gromadzi się pod spadochronem z tkaniny, unosząc go w górę, gdy grawitacja ciągnie w dół przymocowany do niego ciężki przedmiot. To pchanie spowalnia upadek obiektu poprzez opór powietrza pod spadochronem. Opór powietrza jest siłą niekonserwatywną, ponieważ wykonywana przez niego praca zależy od ruchu w dół ciężkiego obiektu przyciąganego grawitacyjnie w kierunku Ziemi.
Prędkość graniczna
Kiedy ciężki obiekt spada, osiąga prędkość zwaną prędkością końcową. Jest to prędkość, z jaką obiekt będzie spadał, dopóki coś go nie zatrzyma. Na przykład lądowanie na ziemi kończy prędkość końcową. Otwarcie spadochronu zmienia prędkość końcową, czyniąc ją znacznie mniejszą niż prędkość końcowa obiektu podczas swobodnego spadania. Otwarty spadochron powoduje opór powietrza większy niż siła grawitacji. Prędkość końcowa zmniejsza się, aż do przywrócenia równowagi, co dzieje się z prędkością wystarczająco małą, aby spadający obiekt mógł bezpiecznie wylądować.
Eksperyment
Eksperymentuj z grawitacją, oporem powietrza i prędkością końcową, tworząc swój własny miniaturowy spadochron. Przebij cztery równoodległe otwory wokół krawędzi papierowego kubka. Przywiąż długość do każdego z otworów, a pozostałe końce przymocuj do rogów spadochronu wyciętego z plastikowej torby na zakupy. Stań na drabinie i upuść kubek. Być może będziesz musiał poeksperymentować z rozmiarem i kształtem spadochronu oraz długością sznurków, zanim będziesz mógł niezawodnie zrzucić kielich bez rozsypywania ani grosza.