Huippunopeus laskuvarjohypyssä

Huippunopeus laskuvarjohypyssä

Aloin työkavereiden kanssa keskustella siitä, mikä on suurin mahdollinen nopeus, jonka kappale voi saavuttaa vapaassa pudotuksessa. Ehtiikö esim. laskuvarjohyppääjä saavuttaa tämän nopeuden, ennen kuin hän avaa varjon?

keskiviikko 7. joulukuuta 2016

Jos kivi tipautetaan korkeuksista, sen kiihtyvyys pudotuksen ensimmäisten sekuntien aikana vastaa lähes painovoiman aiheuttamaa putoamiskiihtyvyyttä. Maan pinnalla painovoimakiihtyvyys on 9,81 m/s2.

Toisin sanoen kivi saavuttaa yhden sekunnin vapaan pudotuksen jälkeen nopeuden, joka on noin 9,8 m/s (noin 35 km/h). Kahden sekunnin pudotuksen jälkeen sen nopeus on 19,6 m/s (noin 70 km/h).

Kun nopeus kasvaa, ilmanvastus lisääntyy. Aina, kun nopeus kaksinkertaistuu, ilmanvastus nelinkertaistuu, joten sillä on suuri merkitys putoavan kappaleen nopeuteen.

Jossain vaiheessa ilmanvastus on niin suuri, että se kumoaa putoamiskiihtyvyyden, ja putoava kappale on saavuttanut loppunopeutensa.

Kappaleen loppunopeuteen vaikuttavat monet tekijät, mm. korkeus Maan pinnasta, kappaleen muoto ja materiaali.

Korkealla ilma on ohutta ja ilmanvastus pieni.

Ilmanvastus on suhteessa kappaleen kokoon. Siksi höyhen putoaa hitaasti, ja kivi voi saavuttaa suuren loppunopeuden.

Laskuvarjohyppääjät voivat käyttää tätä hyväkseen niin, että jos sisu riittää, lentokoneesta kannattaa hypätä pää edellä vartalo ojennettuna. Silloin loppunopeudeksi voidaan saada yli 500 km/h.

Normaalisti laskuvarjohyppääjän loppunopeus on 10 sekunnin vapaan pudotuksen jälkeen noin 60 m/s (216 km/h).

Kun varjo on avattu, nopeus on enää 5 m/s (18 km/h).

Oletko kyllästynyt valeuutisiin ja kaipaat kovaa faktaa?

3 nroa Tieteen Kuvalehteä 9,90. Napsauta tästä.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: