8.6
Bir gemide yapılan güvenlik kontrolünde ağır bir test ağırlığı kullanılır. Ağırlık kaldırılır ve ardından hava direncinin hareketi nasıl etkilediğini incelemek için serbest bırakılır. Bırakıldığında, ağırlık dinlenmeden başlar ve havaya düşer.
Yerçekimi onu aşağı çekerken, hava hareketine karşı yukarıya doğru iter. Newton'un İkinci Yasası'na göre, hız değişimi net kuvvete bağlıdır.
Bu kuvvetlerin birleştirilmesi, ivmeyi hızla ilişkilendiren bir diferansiyel denklem ortaya çıkar. Denklemi kütle bölmek daha basit bir form verir.
Sürtünme sabitinin kütle ile oranını b sabiti olarak tanımlamak, diferansiyel denklemi ayırmayı kolaylaştırır.
Denklemi entegre edip yeniden yazarak hız denklemini zaman fonksiyonu olarak bulursak, üstel bir denklem elde edilir. Sıfırın başlangıç hızını kullanmak, çözeltide kalan sabiti bulmaya yardımcı olur.
Zaman arttıkça, hız terminal hız olarak bilinen sabit bir değere yaklaşır. 10 kilogram ağırlık ve metre başına 2 newton-saniye sürtünme sabitiyle model, saniyede 49 metre terminal hız öngörüyor.
Düşen cisimlerin hareketini analiz ederken, yalnızca yerçekimi kuvvetini değil, aynı zamanda düşüş hızına karşı koyan hava direnci kuvvetini de dikkat…
Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.