قوة الحجب التي تؤثر على سقوط الجسم في الهواء هي قوة محددة سنناقشها في هذا المقال بالتفصيل، حيث عندما تسقط الأجسام تتأثر بمجموعة من القوة وهي وزن الجسم وهذا هو قوة تعمل لأسفل نتيجة تأثير مجال جاذبية الأرض على كتلة الجسم، بالإضافة إلى مقاومة الهواء لأنها قوة احتكاكية تعمل في الاتجاه المعاكس لحركة الجسم، من هذا النقطة بالعين سوف نتعلم عن القوة المعوقة التي تؤثر على الجسم الذي يسقط في الهواء.

القوة التقييدية المؤثرة على جسم ساقط في الهواء.

قوة الكبح المؤثرة على جسم ساقط في الهواء هي السرعة النهائية أو السرعة النهائية، والسرعة النهائية هي السرعة التي يسقط بها الجسم عبر وسط (عادة الهواء) ولا تزيد السرعة، وتحدث السرعة النهائية في اللحظة التي قوة الجاذبية المسماة بالوزن هي نفس القوة. قوة السحب (أو مقاومة الهواء) أقل من الصفر ؛ يستمر الجسم في السقوط بثبات حتى تصبح مقاومة الهواء كبيرة جدًا بحيث تساوي الجاذبية ولا يمكن للجسم أن يسقط بشكل أسرع. وتعتمد السرعة النهائية على عوامل أخرى، مثل الشكل ومنطقة المقطع العرضي، وكذلك الوزن.

مثال على السرعة النهائية

تبلغ السرعة النهائية للقافز المظلي في وضع السقوط الحر من أعلى إلى الأرض حوالي 195 كم / ساعة (122 ميلاً في الساعة أو 54 م / ث)، وهذه السرعة هي خاتمة عملية، وتكون القوى المؤثرة على الجسم أكثر توازناً. بإحكام. مع اقتراب السرعة في هذا المثال، يتم الوصول إلى 50٪ من السرعة النهائية بعد حوالي 3 ثوانٍ فقط، على سبيل المثال، بينما يستغرق 8 ثوانٍ للوصول إلى 90٪، و 15 ثانية للوصول إلى 99٪، وهكذا.

مراحل هبوط الجسم

هناك قوتان رئيسيتان تؤثران على سقوط الجسم في مراحل مختلفة من سقوطه، وهما وزن الجسم، وهذه قوة هبوط ناتجة عن تأثير مجال جاذبية الأرض على كتلة الجسم.، والقوة الثانية التي تؤثر على سقوط الجسم هي قوة الاحتكاك التي تعمل في الاتجاه المعاكس لحركة الجسم ؛ عندما يسقط جسم ما، هناك ثلاث مراحل يمر بها قبل أن يصطدم بالأرض، وهذه المراحل هي كالتالي

  • في البداية، يتسارع الجسم إلى أسفل بسبب وزنه، وتكون مقاومة الهواء صغيرة جدًا، وهناك قوة صافية تعمل لأسفل، ويكون التسارع ثابتًا عندما يكون الجسم قريبًا من الأرض.
  • مع زيادة السرعة، يظل وزن الجسم كما هو، ولكن تزداد مقاومة الهواء عليه وهناك قوة صافية تعمل لأسفل.
  • في النهاية يوازن وزن الجسم بمقاومة الهواء، ولا توجد قوة ناتجة، ويصل الجسم إلى سرعة ثابتة، وهذا ما يعرف بالسرعة النهائية أو السرعة النهائية.

اقرأ أيضًا

في نهاية هذا المقال نلخص أهم ما ورد فيه، حيث تم تحديد قوة الانسداد التي تؤثر على الجسم الذي يسقط في الهواء، وتم تقديم مثال للسرعة الهامشية، بالإضافة إلى مراحل السقوط. كونهما ناقشا الأجساد والقوة التي تؤثر على الأجسام الساقطة.