Vì sao vật có dù mô hình vẫn rơi xuống nhưng có thể đang chậm dần?

Giải thích nguyên lý

Chiều vận tốc không nhất thiết trùng chiều gia tốc. Nếu lực cản hướng lên lớn hơn trọng lực, vật đang đi xuống có gia tốc lên và giảm tốc độ rơi. Khi hai lực bằng nhau, tốc độ không đổi trong mô hình. Mở rộng diện tích dù có thể thay đổi lực cản, nhưng không làm vận tốc lập tức bằng 0.

Ví dụ tính từng bước

Vật mô hình 0,10 kg, g = 10 m/s², giả sử lực cản ở cấu hình dù đang xét là F cản = 0,04v², hệ số 0,04 kg/m, với v tính bằng m/s và lực tính bằng N. Tại v = 6 m/s, cản 1,44 N lớn hơn trọng lực 1 N, gia tốc 4,4 m/s² lên. Khi v = 5 m/s, hai lực cân bằng. Tại v = 3 m/s, cản chỉ 0,36 N nên gia tốc 6,4 m/s² xuống.

Điểm dễ hiểu sai

Tốc độ giới hạn 5 m/s thuộc đúng bộ dữ kiện giả định này, không phải mọi chiếc dù. Gia tốc lên không có nghĩa vật đã chuyển sang bay lên.

Tự kiểm tra

Kiểm điều kiện tốc độ giới hạn bằng 0,04v² = 1, không bằng cách đặt v = 0.

Điều kiện áp dụng

Chuyển động thẳng đứng, mô hình cản đã cho, bỏ lực đẩy không khí và biến đổi cấu hình; không mô tả thiết bị dù cho người.

Đọc hình minh họa

Dù và tải ở ba tốc độ, vận tốc đều xuống; so mũi tên cản lên với trọng lực xuống để thấy dấu gia tốc khác nhau. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Dù tăng lực cản để giảm tốc độ rơi thế nào Định luật II Newton viết dưới dạng vectơ thế nào