راهنمایی کوتاه: چون مقاومت هوا نیرویی است که سرعت سقوط را کم میکند و باعث میشود چترباز سالم به زمین برسد.
گامبهگام:
- ۱) در فیزیک، وقتی جسمی سقوط میکند، دو نیروی اصلی روی آن اثر میگذارند: وزن (به سمت پایین) و مقاومت هوا (به سمت بالا).
- ۲) اگر مقاومت هوا را صرف نظر کنیم، فقط وزن مؤثر است و جسم با شتاب ثابت گرانش (تقریباً ) سقوط میکند و سرعتش مرتب زیاد میشود.
- ۳) در سقوط واقعی چترباز، مقاومت هوا با سرعت افزایش مییابد و در نهایت با وزن برابر میشود. این نقطه را «سرعت حد» مینامند.
- ۴) در سرعت حد، نیروی خالص صفر میشود و چترباز با سرعت ثابت و ایمنتری پایین میآید.
- ۵) وقتی چتر باز میشود، سطح مقطع زیاد میشود، مقاومت هوا خیلی افزایش مییابد و سرعت حد خیلی کم میشود تا فرود نرم اتفاق بیفتد.
- ۶) بنابراین، صرف نظر کردن از مقاومت هوا، پیشبینی نادرستی از سرعت و ایمنی سقوط میدهد و در محاسبات واقعگرایانه فیزیک باید آن را در نظر گرفت.
پاسخ نهایی: چون مقاومت هوا نقش حیاتی در کاهش سرعت سقوط و رسیدن به سرعت حد ایمن دارد و صرف نظر کردن از آن باعث میشود محاسبات با واقعیت (مثلاً سرعت زیاد و خطرناک در برخورد با زمین) مطابقت نداشته باشد.
مثال مشابه: مثل پرتاب توپ پینگپنگ از ارتفاع بالا؛ اگر مقاومت هوا نبود، توپ خیلی تند به زمین میخورد، اما در واقعیت مقاومت هوا سرعتش را کم میکند.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: میتوانی درباره «نیروی درگ» و رابطه آن با سرعت و سطح مقطع تحقیق کنی یا معادلات حرکت با مقاومت هوا را در حالتهای ساده بررسی کنی.
یادآوری ایمنی: فعالیتهای مرتبط با سقوط آزاد یا چتربازی فقط تحت نظارت متخصصان و با تجهیزات ایمنی مناسب انجام شود.
