Естественные науки

на какой высоте ,скорость падения преобретает постоянную скорость

VD
Vasiliska D
1 348
Скорость падения предмета с учётом сопротивления среды:
V=КОРЕНЬ (2L^2/M^2*(КОРЕНЬ ((gMcSp/2)^2+g^2M^4/L^2)-gMcSp/2)) где V-скорость падающего предмета м/с, L-высота с которой падает предмет, M-масса предмета кг, g-ускорение свободного падения приблизительно 9,81 м/с² но зависит от географического места и даже от высоты (на значительных высотах над землёй g меньше, для малых высот можно не учитывать) , c-коэффициент сопротивления предмета, для предметов различной формы бывает от 1,3 до 0,05 для падающего человека равен примерно 0,7, S-площадь лобового сопротивления падающего предмета м² для человека равен примерно 0,6 м². Высота, при падении с которой предмет набрал скорость V м/с:
L(м) =M*V^2/2/КОРЕНЬ ((g*M-c*S*p*V^2/2)*g*M).
Плотность воздуха p у земли равна примерно 1,29 кг/м³ но на высоте например 5 километров она вполовину меньше, так что нужно учитывать еще с какой высоты падает предмет, например парашютист. Как показывает практика, свободная установившаяся скорость падения парашютиста до раскрытия купола на небольших высотах составляет около 50 м/с (180 км/ч) , если нет стабилизирующего парашюта, скорость с которым около 30 м/с. Но пикируя вниз головой, уменьшив таким образом с, без стабилизирующего парашюта можно набрать и 250 км/ч. Так что легко посчитать, что с высоты 1 километра (средняя плотность воздуха при падении с такой высоты 1,16 кг/м³) для полного разгона ему потребуется около 379 метров. Но это приблизительная формула, точнее нужно считать непосредственно учитывая изменение плотности при падении, соответственно усложняя формулу - плотность с высотой изменяется по закону e^(-0,138*h) где h - высота в км, но такая точность нужна разве что для бомбометания...
КС
Крош Смешариков
27 419
Лучший ответ
Ответ: ЗАВИСИТ.

Скорость падения становится постоянной тогда, когда сила сопротивления воздуха становится равной силе тяжести. Сила сопротивления воздуха примерно пропорциональна квадрату скорости падения, а коэффициент этой пропорциональности ЗАВИСИТ от формы тела. Кроме того, этот коэффициент, вообще говоря, ЗАВИСИТ и от высоты (особенно если перепад высот большой) , потому что чем выше, тем воздух разреженнее и соответственно оказывает меньшее сопротивление.

Так что универсального ответа на Ваш вопрос нет. Интересующая Вас высота зависит и от того, с какой высоты бросили тело, и от характеристик самого тела.
Оксана Ланских
Оксана Ланских
43 607
на нулевой (плюс минус 0.00 м)
Ернар Бибеков
Ернар Бибеков
16 440
Любопытный вопрос.. .
Если думать, что ваш вопрос относится к этой планете, то надо учитывать, что при падении скорость падающего тела растёт с ускорением.
А для стабилизации скорости на тело должна действовать сила равная местной гравитации, но с противоположным вектором.
Если у вас нет антиграва, то скорость будет расти до момента встречи с грунтом.)) )
Частично погасить скорость вы сможете использовав сопротивление воздуха.
(желательны подручные средства или крылья)
не на высоте а на скорости,
когда сила сопротивления среды становится равной силе тяжести.
Эдуард Асанаев +1

Насколько я помню, для человека, падающего с "растопыренными" руками и ногами (как парашютист до открытия парашюта), это скорость около 180-200 км/час. Но если сложить руки и ноги вместе, будет быстрее (за счет этого аэро-акробаты могут догонять друг друга для построения фигур в воздухе при том, что прыгают последовательно)

Но был рекордный случай преодоления звукового барьера человеком в свободном падении. Мужик прыгал затяжным прыжком в скафандре из стратостата, с высоты что-то порядка 30-40 км.

Похожие вопросы