Frage # 7fb29

Antworten:

Der Fallschirmspringer beschleunigt, erhöht den Luftwiderstand aufgrund der größeren Geschwindigkeit und verringert daher die Beschleunigung beim Absenken bis zum Endpunkt der Endgeschwindigkeit, an dem die Geschwindigkeit maximal ist und die Beschleunigung 0 ist, da der Luftwiderstand der Schwerkraft entspricht.

Erläuterung:

Wenn der Fallschirmspringer absteigt, wirken zwei Kräfte auf ihn ein. Schwere # F_g # und Luftwiderstand #F_ (res) #. Was diese mit der Beschleunigung verbindet, ist Newtons 2. Satz:

# ΣF = m * a #

Woher #Σ# notiert die Summe aller Kräfte. In diesem Fall ist die nach unten gerichtete Kraft positiv zu bewerten:

# F_g-F_ (res) = m * a #

Da interessieren Sie sich für #ein#, in Bezug darauf zu lösen:

# a = (F_g-F_ (res)) / m # # (Gleichung 1) #

Wir können davon ausgehen, dass die Höhe klein genug ist, damit sich die Schwerkraft nicht ändert. Auch die Masse des Fallschirmspringers ändert sich nicht. Das bedeutet, dass die Beschleunigung nur vom Widerstand der Luft abhängt, der nicht konstant ist. Es hängt tatsächlich von der Geschwindigkeit des Fallschirmspringers ab, denn je schneller der Fallschirmspringer ist, desto stärker drückt er die Luft, sodass die Luft ihn stärker zurückdrängt (widersteht), was durch Newtons 1. Gesetz ausgedrückt wird.

Daher wissen wir, dass mit zunehmender Geschwindigkeit des Fallschirmspringers auch der Widerstand zunimmt und aufgrund der Gleichung 1 die Widerstandskraft die Beschleunigung erhöht sinkt. Der Begriff "Endgeschwindigkeit" bezieht sich auf den Punkt, an dem die Schwerkraft- und Widerstandskräfte gleich sind. Aufgrund der Gleichung 1 wird die Beschleunigung auf Null gesetzt und das Objekt kann seine Geschwindigkeit nicht mehr erhöhen.