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末端速度とは何ですか、そしてそれを制御する方法なぜ発生するのですか?

端子速度:バランスの

端子速度は、流体(空気や水など)を介して落ちている間にオブジェクトが到達できる最大速度です。 それは、何かがどれだけ速く *落ちることができるかについてではなく、むしろ2つの反対の力のバランスのために速度 *に到達します。

1。重力: これにより、オブジェクトが下に引っ張られ、加速します。

2。ドラッグ: これは、オブジェクトの動きに反対し、速度が上がるにつれて増加します。

それがどのように機能するか:

*オブジェクトが落ちると、重力が引き下げられ、より速くなります。

*速くなると、流体(空気抵抗)からの抗力が増加します。

*最終的に、抗力は重力に等しくなります。

*この時点で、オブジェクトの正味の力はゼロであり、加速を停止します。

*オブジェクトは一定の速度で落ち続けます。これは端子速度です。

制御端子速度:

端子速度を直接制御することはできませんが、抗力に影響する要因を変えることでそれに影響を与えることができます。

* 形状: 合理化された形状(弾丸のような)は抗力を減らし、より高い末端速度をもたらします。幅が広く平らな形状(パラシュートのような)は抗力を増加させ、末端速度が低くなります。

* 表面積: 表面積が大きくなると抗力が増加し、端子速度が低下します。これがパラシュートがとても大きい理由です。

* 質量: 重いオブジェクトはより大きな重力を引き下げますが、これは質量の増加による抗力の増加によって相殺されます。実際には、端子速度に対する質量の影響は、形状と表面積よりも重要ではありません。

* 流体の密度: 密度の高い液体(水など)は、密度の低い液体(空気など)よりも多くの抗力を生み出し、末端速度が低くなります。

なぜそれが発生するのか:

端子速度は物理学の自然な結果です。 それは、物体を地球に引き寄せる重力間の相互作用と、流体を介したオブジェクトの動きに反対する抗力の間の相互作用の結果です。 これは、オブジェクトが異なる速度で落ちる理由と、パラシュートのようなものがどのように機能するかを説明するのに役立つ基本原則です。

例:

*スカイダイバーは、自由落下位置で約120 mph(193 km/h)の端子速度に達します。

*羽は、表面積が大きく、重量が軽いため、岩よりもはるかに低い端子速度を持っています。

*水中では、水がはるかに密度が高いため、末端の速度は空気よりもはるかに低いです。

キーテイクアウト:

端子速度は、流体を介したオブジェクトの動きを理解する上で重要な概念です。形状、表面積、質量などの要因を制御することにより、この速度を操作し、安全で制御された動きを確保することができます。

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