Hoe hoger je bent als je springt, hoe meer het pijn doet als je de grond raakt. Maar er is eigenlijk een maximale snelheid die je bereikt, waarbij de versnelling van de zwaartekracht van de aarde wordt gecompenseerd door de luchtweerstand van de atmosfeer. De maximale snelheid wordt eindsnelheid genoemd.
De eindsnelheid verandert afhankelijk van het gewicht van het object dat valt, het oppervlak en waar het doorheen valt. Een veer weegt bijvoorbeeld niet veel en heeft een zeer groot oppervlak als het valt. De eindsnelheid is dus veel langzamer dan een steen met hetzelfde gewicht. Dit is de reden waarom een mier van een hoog gebouw kan vallen en ongedeerd kan landen, terwijl een vergelijkbare val je zou doden. Houd er rekening mee dat dit proces plaatsvindt in elk gas of vloeistof. Eindsnelheid definieert dus de snelheid die een rots zinkt wanneer je hem in het water laat vallen.
Stel dat u een skydiver bent die uit een vliegtuig springt. Wat is de hoogste snelheid die je gaat halen? De eindsnelheid van een skydiver in een vrije valpositie, waarbij ze met hun buik naar de aarde vallen, is ongeveer 195 km / h (122 mph). Maar ze kunnen hun snelheid enorm verhogen door hun hoofd naar de aarde te richten - naar de grond te duiken. In deze positie neemt de snelheid van de skydiver toe tot meer dan 400 km / u.
Het wereldrecord voor parachutespringen is in handen van Joseph Kittinger, die met een snelheid van 988 km / u kon vallen door zijn lichaam goed te oriënteren en op grote hoogte te springen, waar minder windweerstand is.
De zwaartekracht van de aarde trekt je aan met een constante acceleratie van 9,81 meter / seconde. Zonder enige windweerstand val je elke seconde 9,81 meter / seconde sneller. 9,81 meter / seconde de eerste seconde, 19,62 meter / seconde in de volgende seconde, enz.
De tegengestelde kracht van de atmosfeer wordt drag genoemd. En de hoeveelheid sleepkracht neemt ongeveer evenredig met het kwadraat van de snelheid toe. Dus als je je snelheid verdubbelt, ervaar je een kwadratatie van de sleepkracht. Omdat de sleepkracht veel sneller stijgt dan de constante acceleratie, bereik je uiteindelijk een perfect evenwicht tussen de zwaartekracht en de sleepkracht van alles waar je doorheen beweegt.
Buiten de atmosfeer van de aarde is er echter geen eindsnelheid. Je blijft gewoon accelereren totdat je botst met alles wat je aantrekt.
We hebben veel artikelen geschreven over de eindsnelheid voor Space Magazine. Hier is een artikel met de definitie van snelheid, en hier is een artikel over de deelnemer aan de X-prijs die de valtest voltooit
Als je meer informatie wilt over de Terminal Velocity, bekijk dan een Lezing over Terminal Velocity en hier is een link naar een NASA-artikel getiteld The Way Things Fall.
We hebben ook een hele aflevering van Astronomy Cast opgenomen over Gravity. Luister hier, aflevering 102: zwaartekracht.
Bronnen:
NASA
Wikipedia
GSU Hyperphysics
