Laju Penamat: Jatuh Melalui Seretan

1 · Ramal

Seorang penerjun langit jatuh melalui udara, yang menolak balik dengan daya seretan yang membesar dengan laju. Jika penerjun melaraskan posisi badannya untuk menambah seretan udara itu, adakah laju jatuh stabilnya (laju penamat) menjadi lebih tinggi, lebih rendah, atau sama seperti dengan seretan kurang?

• Seretan udara lebih banyak memberi laju penamat lebih tinggi
• Laju penamat sama tanpa mengira seretan udara
• Seretan udara lebih banyak memberi laju penamat lebih rendah

2 · Susun

1. Buka praset Laju Penamat. Seorang penerjun (bola) bermula berhampiran bahagian atas adegan dan jatuh di bawah graviti sementara seretan udara bertindak ke atasnya.
2. Sahkan prob laju melekat pada penerjun, kemudian semak jisimnya dan nilai seretan udara (frictionAir) dalam panel Sifat.
3. Bagi setiap baris di bawah, tetapkan jisim penerjun dan seretan udara dalam panel Sifat untuk sepadan, jalankan simulasi sehingga bacaan laju prob berhenti berubah (ia akan menghampiri nilai stabil sebelum penerjun sampai ke lantai), dan rekodkan laju stabil itu.

3 · Kumpul Data

Plot seretan udara (paksi-x) melawan laju penamat yang anda ukur (paksi-y). Adakah hubungannya garis lurus? Apa bentuknya?

4 · Analisis

1. Bagi setiap baris, darabkan laju penamat yang anda ukur dengan nilai seretan udara dan kemudian dengan 60. Anda patut mendarat berhampiran 9.8 × (1 − seretan udara), bukan tepat 9.8. Mengapa? Simulasi mengenakan seretan sekali per bingkai dan bukannya berterusan, dan itu membebankan tepat satu faktor (1 − seretan udara). Apa yang keseimbangan itu masih memberitahu anda tentang daya-daya setelah penerjun berhenti memecut?
2. Setiap baris menggunakan jisim yang sama. Adakah jisim muncul di mana-mana dalam hubungan yang anda temui dalam soalan sebelumnya? Berdasarkan data anda, adakah penerjun lebih berat mencapai laju penamat berbeza daripada yang lebih ringan dalam simulasi ini?

5 · Lanjutkan

1. Rintangan udara sebenar membesar dengan kuasa dua laju, bukan terus dengan laju, dan kekuatannya bergantung pada luas keratan rentas dan jisim objek. Ramalkan bagaimana laju penamat penerjun sebenar berubah antara posisi 'terlentang terbuka' dan selaman kepala-dahulu -- dan mengapa jisim penting bagi penerjun sebenar walaupun tidak dalam data anda di atas.
2. Seorang penerjun membuka payung terjun, yang menaikkan seretan udaranya dengan mendadak. Menggunakan hubungan yang anda temui, ramalkan apa yang berlaku pada laju jatuhnya sejurus selepas kanopi terbuka, dan terangkan mengapa mereka tidak terus melompat ke laju penamat baharu.

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma