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落下するオブジェクトを獲得すると、空気のドラッグがスピードしますか?

落下するオブジェクトが速度を上げるにつれて、それに空気の抵抗が増加します 。その理由は次のとおりです。

* 空気抵抗は速度に比例します: オブジェクトが空気中を速く移動するほど、単位時間ごとに衝突する空気分子が増えます。 これは、オブジェクトの動きに反対するより大きな力につながります。

* 抗力方程式: ドラッグフォースの基本方程式は次のとおりです。

* f_d =1/2 *ρ * v^2 * c_d * a

* どこ:

* f_d ドラッグフォースです

* ρ 空気の密度です

* v オブジェクトの速度です

* c_d ドラッグ係数です(オブジェクトの形状に依存します)

* a オブジェクトの横断面積です

重要なポイント:

* 端子速度: オブジェクトが加速すると、抗力は最終的に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。これは端子速度と呼ばれます。

* ドラッグは一定ではありません: ドラッグは一定の力ではありません。速度の平方に続いて、オブジェクトの速度が上昇すると増加します。

例:

スカイダイバーについて考えてください。彼らが最初に飛行機から飛び出すとき、彼らは急速に加速します。スピードアップすると、空気抵抗は劇的に増加します。最終的に、抗力は重力に等しくなり、スカイダイバーは末端速度(約120 mph)に到達します。

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