Veloċità Terminali: Waqgħa bit-Drag

1 · Ippreddi

Parakutist jaqa’ mill-ajru, li jirrispondi b’forza ta’ drag li tikber mal-veloċità. Jekk il-parakutist jirranġa l-pożizzjoni ta’ ġismu biex jiżdied id-drag ta’ l-ajru, il-veloċità ta’ waqgħa stabbli tiegħu (veloċità terminali) tintemm ogħla, inqas, jew l-istess bħal b’drag inqas?

• Drag ta’ l-ajru aktar jagħti veloċità terminali ogħla
• Il-veloċità terminali hi l-istess kwalunkwe drag
• Drag ta’ l-ajru aktar jagħti veloċità terminali inqas

2 · Tħejjija

1. Iftaħ il-preset tal-Veloċità Terminali. Parakutist (balun) jibda qrib il-quċċata tax-xena u jaqa’ taħt gravità filwaqt li d-drag ta’ l-ajru jaġixxi fuqu.
2. Ikkonferma li s-sonda tal-veloċità hi mehmuża mal-parakutist, imbagħad iċċekkja l-massa tiegħu u l-valur ta’ drag ta’ l-ajru (frictionAir) fil-pannell tal-Proprjetajiet.
3. Għal kull ringiela hawn taħt, issettja l-massa tal-parakutist u d-drag ta’ l-ajru fil-pannell tal-Proprjetajiet biex jaqblu, ħaddem is-simulazzjoni sakemm il-qari tal-veloċità tas-sonda jieqaf jinbidel (ser jersaq lejn valur stabbli qabel ma l-parakutist jilħaq l-art), u irrekordja dak il-veloċità stabbli.

3 · Ħu d-Dejta

Ipinġi d-drag ta’ l-ajru (ass mal-ġenb) kontra l-veloċità terminali li kejjelt (ass ġewwa). Ir-relazzjoni hi linja dritta? X’forma għandha?

4 · Analizza

1. Għal kull ringiela, immoltiplika l-veloċità terminali li kejjelt bid-drag ta’ l-ajru u mbagħad b’60. Għandek tasal qrib 9.8 × (1 − drag), mhux 9.8 eżatt. Għalfejn? Is-simulazzjoni tapplika d-drag darba kull frame minflok b’mod kontinwu, u dak jiswija eżattament fattur wieħed ta’ (1 − drag). X’għadhu jgħidilek dak ib-bilanċ dwar il-forzi meta l-parakutist jieqaf jiżaġġa?
2. Kull ringiela tuża l-istess massa. Id-dejn il-massa tidher imkien fir-relazzjoni li sibt fil-mistoqsija ta’ qabel? Skond id-dejta tiegħek, parakutist itqal jilħaq veloċità terminali differenti minn wieħed iħaffef f’din is-simulazzjoni?

5 · Estendi

1. Ir-reżistenza reali ta’ l-ajru tikbel mal-kwadru tal-veloċità, mhux direttament mal-veloċità, u l-qawwa tagħha tiddependi mill-erja tas-sezzjoni ta’ l-oġġett u l-massa. Ippreddi kif il-veloċità terminali ta’ parakutist reali tinbidel bejn pożizzjoni ta’ żaqqu fuq l-isfel (“spread eagle”) u għadisa bir-rieqin ’l isfel — u għalfejn il-massa tagħti għal parakutist reali anki jekk ma tagħmilx fid-dejta hawn fuq.
2. Parakutist jiftaħ parakut, li jiżdied id-drag ta’ l-ajru tiegħu b’mod qawwi. Bl-użu tar-relazzjoni li sibt, ipreddi x’jiġri il-veloċità ta’ waqgħa tiegħu malli jiftaħ il-kanal, u spjega għalfejn ma jaqbiżx immedjatament għall-veloċità terminali ġdida.

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

← Lura għall-esperiment

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn