विषय

• कदम
• विधि 1 में से 3: गति सीमा की गणना
• विधि 2 का 3: गुरुत्वाकर्षण की गणना
• विधि 3 का 3: प्रतिरोध बल निर्धारित करें
• टिप्स
• अतिरिक्त लेख

क्या आपने कभी सोचा है कि स्काईडाइवर गिरने पर अपनी अधिकतम गति से क्यों टकराते हैं, भले ही वैक्यूम में गुरुत्वाकर्षण शरीर को लगातार गति देता है? एक गिरता हुआ पिंड अपनी शीर्ष गति तक पहुँच जाता है जब किसी प्रकार का निरोधक बल होता है, जैसे वायु प्रतिरोध। गुरुत्वाकर्षण बल एक स्थिर मूल्य के साथ शरीर पर कार्य करता है, लेकिन हवा के प्रतिरोध का बल शरीर के गिरने की गति में वृद्धि के साथ बढ़ता है। यदि फ्री फॉल काफी देर तक रहता है, तो पिंड के गिरने की गति ऐसे मूल्य तक पहुंच जाएगी, जिस पर प्रतिरोध बल गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर हो जाएगा, और ये बल एक दूसरे की क्षतिपूर्ति करेंगे; नतीजतन, शरीर जमीन को छूने तक स्थिर गति से गिरता रहेगा। इस गति को शीर्ष गति कहा जाता है।

कदम

विधि 1 में से 3: गति सीमा की गणना

1. 1 सीमित गति ज्ञात करने का सूत्र: v = वर्गमूल ((2 * m * g) / (ρ * A * C))। गति सीमा v ज्ञात करने के लिए चरों के मानों में प्लग करें।
   • मी = गिरते हुए पिंड का द्रव्यमान।
   • जी = गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण। पृथ्वी पर, यह लगभग 9.8 m/s2 के बराबर है।
   • = द्रव का घनत्व जिसमें पिंड गिरता है।
   • ए = शरीर प्रक्षेपण क्षेत्र। यह शरीर की गति की दिशा के लंबवत शरीर क्षेत्र का क्षेत्र है।
   • सी = ड्रैग का गुणांक। यह शरीर के आकार पर निर्भर करता है। आकार जितना अधिक सुव्यवस्थित होगा, गुणांक उतना ही कम होगा।

विधि 2 का 3: गुरुत्वाकर्षण की गणना

1. 1 गिरते हुए पिंड का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए। मीट्रिक प्रणाली में, इसे ग्राम या किलोग्राम में मापा जाता है।
2. 2 गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण सेट करें। हवा के प्रतिरोध का सामना करने के लिए जमीन के काफी करीब की दूरी पर, यह मान 9.8 m / s2 है।
3. 3 गुरुत्वाकर्षण बल की गणना करें। यह गुरुत्वाकर्षण F = m * g के कारण त्वरण से गुणा किए गए पिंड के द्रव्यमान के बराबर है।

विधि 3 का 3: प्रतिरोध बल निर्धारित करें

1. 1 माध्यम का घनत्व ज्ञात कीजिए। पृथ्वी के वायुमंडल के माध्यम से गिरने वाले किसी पिंड के लिए, घनत्व हवा की ऊंचाई और तापमान के आधार पर बदल जाएगा। इससे मुक्त रूप से गिरने वाले पिंड की सीमित गति की गणना करना विशेष रूप से कठिन हो जाता है, क्योंकि जैसे-जैसे शरीर जमीन के करीब पहुंचता है, हवा का घनत्व बदल जाता है। हालाँकि, आप पाठ्यपुस्तकों या अन्य स्रोतों में वायु घनत्व के अनुमानित मान पा सकते हैं।
   • एक दिशानिर्देश के रूप में, समुद्र तल पर 15 डिग्री सेल्सियस पर वायु घनत्व 1.225 किग्रा / एम 3 है।
2. 2 शरीर के ड्रैग गुणांक का अनुमान लगाएं। यह संख्या शरीर के सुव्यवस्थित होने पर निर्भर करती है। दुर्भाग्य से, यह गणना करने के लिए एक बहुत ही कठिन मात्रा है और इसमें कुछ वैज्ञानिक धारणाएं शामिल हैं। पवन सुरंग और कुछ जटिल वायुगतिकीय गणनाओं की सहायता के बिना ड्रैग गुणांक की गणना करने का प्रयास न करें। इसके बजाय, अपने आकार के समान तैयार बॉडी वैल्यू लें।
3. 3 वस्तु के अनुमानित क्षेत्र की गणना करें। अंतिम चर जो आपको खोजना है वह है शरीर का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र। ऊपर से गिरते हुए शरीर के सिल्हूट की कल्पना करें। इस सिल्हूट (प्रक्षेपण क्षेत्र) का क्षेत्र, जो विमान पर प्रक्षेपित होता है, पाया जाना चाहिए। फिर से, साधारण आकार के निकायों को छोड़कर, गणना करना एक कठिन मान है।
4. 4 गुरुत्वाकर्षण के विपरीत प्रतिरोध बल का पता लगाएं। यदि आप शरीर की गति जानते हैं, तो प्रतिरोध बल सूत्र द्वारा ज्ञात होता है: (C * * A * (v ^ 2))/2.

टिप्स

• बिना पैराशूट के गिरकर एक व्यक्ति लगभग 240 किमी/घंटा की गति से जमीन से टकराता है।
• फ्री फॉल के दौरान सीमित गति वास्तव में थोड़ी बदल जाती है। जैसे-जैसे शरीर पृथ्वी के केंद्र के पास पहुंचता है गुरुत्वाकर्षण बल बढ़ता है, लेकिन इसे नजरअंदाज किया जा सकता है। गिरने की ऊँचाई कम होने के साथ माध्यम का घनत्व बढ़ता है। यह बहुत अधिक ध्यान देने योग्य प्रभाव है। जैसे ही वह गिरता है, स्काईडाइवर वास्तव में धीमा हो जाएगा, क्योंकि पृथ्वी से घटती दूरी के साथ वातावरण का घनत्व नाटकीय रूप से बढ़ जाता है।

अतिरिक्त लेख

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