القوة المعيقة المؤثرة في جسم يسقط في الهواء

القوة التقييدية المؤثرة على جسم ساقط في الهواء إنها قوة محددة سنناقشها في هذه المقالة بالتفصيل ، فعند سقوط الأجسام فإنها تتأثر بمجموعة من القوة وهي وزن الجسم وهذه قوة نزولية ناتجة عن تأثير الأرض. مجال الجاذبية على كتلة الجسم ، بالإضافة إلى مقاومة الهواء لأنها قوة احتكاك تعمل في الاتجاه المعاكس بالنسبة لحركة الجسم ، من وجهة النظر هذه ، سنتعرف على القوة المعوقة التي تؤثر على الجسم. الوقوع في الهواء.

القوة التقييدية المؤثرة على جسم ساقط في الهواء

القوة المؤثرة على الجسم الساقط في الهواء هي السرعة النهائية أو السرعة النهائية ، السرعة النهائية هي السرعة التي يسقط بها الجسم عبر وسيط (عادة ما يكون الهواء) ولا تزيد سرعته ، وتحدث السرعة النهائية في الوقت الذي تكون فيه قوة الجاذبية المسماة بالوزن هي نفس القوة التي تعارض مقاومة الهواء أو الاحتكاك ، بمعنى آخر ، السرعة النهائية أو السرعة النهائية هي النقطة التي لا تزداد عندها السرعة (سرعة حركة الجسم الساقط) ، وتكون قوة الجاذبية مطروحًا منها قوة السحب (أو مقاومة الهواء) صفرًا ؛ يستمر الجسم في السقوط بثبات حتى تصبح مقاومة الهواء كبيرة جدًا بحيث تساوي الجاذبية ولا يمكن أن يسقط الجسم بشكل أسرع. تعتمد السرعة النهائية على عوامل أخرى مثل الشكل ومنطقة المقطع العرضي إلى جانب الوزن.

مثال على السرعة النهائية

تبلغ السرعة النهائية للقافز في وضع السقوط الحر من الأعلى إلى الأرض حوالي 195 كم / س (122 ميلاً في الساعة أو 54 م / ث) ، وهذه السرعة هي نهاية عملية التسارع ، والقوى على توازن الجسم مع بعضها البعض بشكل أقرب مع اقتراب السرعة النهائية ، في هذا المثال يتم الوصول إلى 50٪ من السرعة النهائية بعد حوالي 3 ثوانٍ فقط على سبيل المثال ، بينما يستغرق 8 ثوانٍ للوصول إلى 90٪ ، و 15 ثانية للوصول إلى 99٪ وهكذا. .

مراحل سقوط الجسم

هناك قوتان رئيسيتان تؤثران في سقوط الجسم في مراحل مختلفة من سقوطه ، وهما وزن الجسم ، وهذه قوة نزولية ناتجة عن تأثير مجال جاذبية الأرض على كتلة الجسم ، والقوة الثانية التي تؤثر على سقوط الجسم هي مقاومة الهواء ، فهي قوة احتكاكية تعمل في الاتجاه المعاكس لحركة الجسم. الجسم؛ عندما يسقط جسم ما ، هناك ثلاث مراحل يمر بها قبل أن يصطدم بالأرض ، وهذه المراحل هي كما يلي:

• في البداية ، يتسارع الجسم إلى أسفل بسبب وزنه ، وتكون مقاومة الهواء قليلة جدًا وهناك قوة صافية تعمل لأسفل ، ويكون التسارع ثابتًا عندما يكون الجسم قريبًا من الأرض.
• مع زيادة السرعة ، يظل وزن الجسم كما هو ، ولكن تزداد مقاومة الهواء عليه ، وهناك قوة محصلة تعمل لأسفل.
• في النهاية وزن الجسم متوازن بمقاومة الهواء ، ولا توجد قوة ناتجة ، ويصل الجسم إلى سرعة ثابتة ، وهذا ما يعرف بالسرعة النهائية أو السرعة النهائية.

وفي ختام هذا المقال نلخص أهم ما ورد فيه القوة التقييدية المؤثرة على جسم ساقط في الهواء تم تقديم مثال على السرعة النهائية ، بالإضافة إلى مراحل سقوط الأجسام ، والقوة المؤثرة على الأجسام الساقطة.