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重力と空気抵抗の累積効果は、オブジェクトの末端速度にどのように関連していますか?

これは、重力と空気抵抗がどのように相互作用してオブジェクトの端子速度を決定するかの内訳です。

1。重力:駆動力

* 引き下ろす: 重力は常に地球の中心に向かって物体を引っ張ります。 この力は、オブジェクトの質量に直接比例します(より多くの質量、より多くの力)。

* 一定の加速: 空気抵抗がない場合、重力はオブジェクトが一定の速度(約9.8 m/s²)で加速します。

2。空気抵抗:カウンターフォース

* 反対の動き: 空気抵抗(ドラッグとも呼ばれます)は、空気中のオブジェクトの動きに反対する力です。それは、オブジェクトと空気分子間の衝突によって引き起こされます。

* 速度とともに増加: オブジェクトが速く移動するほど、空気抵抗が大きくなります。これは、単位時間あたりより多くの空気分子がヒットしているためです。

3。バランスポイント:端子速度

* レース: オブジェクトが落ちると、重力はそれを引き下げて加速します。 ただし、空気抵抗は速度とともに増加します。

* 平衡: 最終的に、空気抵抗の力は、重力と大きく等しくなります。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。

* 定速度: 力のバランスが末端速度と呼ばれるときにオブジェクトが到達する速度

キーポイント:

* 定数ではありません: 端子速度は、特定のオブジェクトの固定値ではありません。依存します:

* 形状: 合理化されたオブジェクトは、フラットのオブジェクトよりも空気抵抗が少なくなります。

* サイズ: より大きなオブジェクトの表面積が大きく、空気抵抗が増えます。

* 密度: 密度の高いオブジェクトは、空気抵抗の影響を受けません。

* 空気密度: 空気密度(高度とともに変化)は、空気抵抗に影響します。

* 落下物: 端子速度の概念は、落下するオブジェクトに適用されます。 スカイダイバーのことを考えてください。彼らは最初に加速しますが、最終的には一定の速度で落ちる端子速度に達します。

* 落下だけではありません: 端子速度は、空気だけでなく、あらゆる流体を移動するオブジェクトに適用されます。 水中で動いている潜水艦を考えてください。

要約

末端速度は、重力の下向きの力と空気抵抗の上向きの力との微妙なバランスの結果です。これらの力が等しくなると、オブジェクトは加速を停止し、一定の速度で落ちます。

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