Фізичні фактори, що впливають на парашути

Парашут - це один із найбільш наочних способів зрозуміти силу тяжіння та повітря, а також те, як вони можуть працювати один проти одного. Парашут робить можливим, здавалося б, неможливе, наприклад, безпечний стрибок з літака. Це дозволяє користувачеві використовувати повітря для контролю та уповільнення його спуску.

Парашут - це довжина легкої тканини, прикріплена до важчого предмета, наприклад, до людського тіла. Коли гравітація працює, щоб тягнути об’єкт до Землі, парашут відкривається, вивільняючи тканину, яка працює проти сили тяжіння, уповільнюючи його. Парашут, звичайно, не зупиняє сили тяжіння. Зрештою об’єкт досягає землі. Парашут уповільнює його настільки, що об’єкт приземляється набагато м’якше, ніж без нього. Парашути зменшують силу тяжіння до такої міри, що людське тіло може безпечно впасти з літака, використовуючи його.

Коли парашут відкривається, це друга сила, яка діє проти сили тяжіння. Це опір повітря. Повітря збирається під тканинним парашутом, штовхаючи його вгору, коли сила тяжіння тягне важкий предмет, прикріплений до нього, вниз. Це штовхання уповільнює падіння предмета, чинячи опір повітрю під парашутом. Повітряний опір є неконсервативною силою, оскільки робота, яку він виконує, залежить від руху важкого предмета, що тягнеться силою тяжіння до Землі, вниз.

Коли важкий предмет падає, він досягає швидкості, яка називається кінцевою швидкістю. Це швидкість, яку об’єкт продовжуватиме падати, якщо щось не зупинить його. Наприклад, посадка на землю закінчується кінцевою швидкістю. Відкриття парашута змінює кінцеву швидкість, роблячи її набагато повільнішою, ніж кінцева швидкість об’єкта при вільному падінні. Відкритий парашут призводить до опору повітря, який перевищує силу тяжіння. Швидкість терміналу зменшується, поки знову не з’явиться рівновага, що відбувається з досить повільною швидкістю, щоб падіння об’єкта здійснило безпечну посадку.

Експериментуйте з гравітацією, опором повітря та кінцевою швидкістю, виготовивши власний мініатюрний парашут. Пробийте чотири рівновіддалених отвори навколо краю паперового стаканчика. Прив’яжіть довжину до кожного з отворів, а інші кінці прикріпіть до кутів парашута, вирізаного з пластикового продуктового пакета. Встаньте на драбину і опустіть чашку. Можливо, вам доведеться поекспериментувати з розміром і формою парашута та довжинами струн, перш ніж ви зможете надійно відправити чашку вниз, не проливши копійки.