কখনো কি ভেবে দেখেছেন যে প্যারাসুটিস্টরা শেষ পর্যন্ত যখন তারা পড়ে তখন পূর্ণ গতিতে পৌঁছায়, যখন একটি ভ্যাকুয়ামে মাধ্যাকর্ষণ বল বস্তুগুলিকে সমানভাবে ত্বরান্বিত করবে? একটি পতনশীল বস্তু একটি ধ্রুবক গতিতে পৌঁছাবে যখন একটি ড্র্যাগ ফোর্স থাকবে, যেমন বাতাসের টান। একটি বৃহৎ দেহের কাছে মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা প্রয়োগ করা বল সাধারণত ধ্রুব থাকে, কিন্তু বস্তু পড়ার সাথে সাথে বায়ু প্রতিরোধের মতো শক্তিগুলি আরও দ্রুত বৃদ্ধি পায়। যদি পর্যাপ্ত সময়ের জন্য অবাধে পতনের অনুমতি দেওয়া হয়, তাহলে পতনশীল বস্তুটি এমন গতিতে পৌঁছাবে যেখানে ঘর্ষণ বল মহাকর্ষীয় শক্তির সমান হয়ে যায় এবং দুটি পরস্পরকে বাতিল করে দেয়, যার ফলে বস্তুটি আঘাত না হওয়া পর্যন্ত একই গতিতে পড়ে। স্থল. এই গতিকে টার্মিনাল বেগ বলা হয়।
ধাপ
3 এর মধ্যে পদ্ধতি 1: টার্মিনাল গতি খোঁজা
ধাপ 1. টার্মিনাল বেগ সূত্র ব্যবহার করুন, v = (2*m*g)/(ρ*A*C)) এর বর্গমূল।
V, টার্মিনাল বেগ খুঁজে পেতে সূত্রের মধ্যে নিচের মানগুলো প্লাগ করুন।
- m = পতনশীল বস্তুর ভর
- g = মাধ্যাকর্ষণের কারণে ত্বরণ। পৃথিবীতে, এই ত্বরণ প্রতি সেকেন্ডে 9.8 মিটার প্রতি সেকেন্ড।
- = তরল পদার্থের ঘনত্ব যার মাধ্যমে পতনশীল বস্তু যায়।
- A = বস্তুর প্রক্ষিপ্ত এলাকা। এর মানে হল বস্তুর ক্ষেত্রটি যদি আপনি এটি একটি সমতলে প্রজেক্ট করেন যা বস্তুটি যে দিকে যাচ্ছে তার দিকে লম্ব।
- C = প্রতিরোধের সহগ। এই সংখ্যা বস্তুর আকৃতির উপর নির্ভর করে। বস্তু যত বেশি অ্যারোডাইনামিক, তত ছোট গুণক। আপনি কিছু আনুমানিক ড্র্যাগ সহগ পেতে পারেন এখানে।
3 এর পদ্ধতি 2: মাধ্যাকর্ষণ বল খুঁজুন
ধাপ 1. পতনশীল বস্তুর ভর খুঁজুন।
এই ভরটি মেট্রিক পদ্ধতিতে গ্রাম বা কিলোগ্রামে পরিমাপ করা হয়।
যদি আপনি ইম্পেরিয়াল সিস্টেম ব্যবহার করেন, মনে রাখবেন যে পাউন্ড আসলে ভরের একক নয়, কিন্তু বলের। ইম্পেরিয়াল সিস্টেমে ভরের একক হল পাউন্ড-ভর (lbm), যা পৃথিবীর পৃষ্ঠের মহাকর্ষীয় শক্তির প্রভাবে 32 পাউন্ড-বল (lbf) বল অনুভব করবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি একজন ব্যক্তির পৃথিবীতে 160 পাউন্ড ওজনের হয়, সেই ব্যক্তি আসলে 160 lbf অনুভব করে, কিন্তু ভর 5 lbm।
ধাপ 2. পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণের কারণে ত্বরণ জানুন।
বায়ু প্রতিরোধকে কাটিয়ে ওঠার জন্য পৃথিবীর কাছে যথেষ্ট, এই ত্বরণ 9.8 মিটার প্রতি সেকেন্ড স্কোয়ার্ড বা 32 ফুট প্রতি সেকেন্ড স্কোয়ারে।
ধাপ 3. নিম্নমুখী মহাকর্ষীয় টান গণনা করুন।
যে বস্তুটি একটি বস্তুকে নিচে টেনে নেয় তা বস্তুর ভরের সমান, মাধ্যাকর্ষণের কারণে ত্বরণের গুণমান, অথবা F = Ma। এই সংখ্যা, দুই দ্বারা গুণিত, টার্মিনাল বেগ সূত্রের উপরের অর্ধেক।
ইম্পেরিয়াল সিস্টেমে, এই বলটি বস্তুর lbf, একটি সংখ্যা যা সাধারণত ওজন বলে। আরও স্পষ্টভাবে, lbm এর ভর প্রতি সেকেন্ডে 32 ফুট। মেট্রিক পদ্ধতিতে, বলের ভর ভর হয় times. meters মিটার প্রতি সেকেন্ড স্কোয়ারে।
3 এর পদ্ধতি 3: প্রতিরোধ নির্ধারণ করুন
ধাপ 1. মাধ্যমের ঘনত্ব খুঁজুন।
পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে পতিত বস্তুর জন্য, এর ঘনত্ব উচ্চতা এবং বায়ুর তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হবে। এটি একটি পতনশীল বস্তুর টার্মিনাল বেগ গণনা করা খুব কঠিন করে তোলে, কারণ বস্তুর উচ্চতা হারালে বাতাসের ঘনত্ব পরিবর্তিত হবে। যাইহোক, আপনি প্যাকেজ বই এবং অন্যান্য রেফারেন্সগুলিতে বায়ু ঘনত্বের অনুমান সন্ধান করতে পারেন।
মোটামুটি গাইড হিসাবে, 15 ডিগ্রি সেলসিয়াসে সমুদ্রপৃষ্ঠে বাতাসের ঘনত্ব 1,225 কেজি/মি 3।
ধাপ 2. বস্তুর প্রতিরোধের সহগ অনুমান করুন।
এই সংখ্যাটি একটি বস্তুর অ্যারোডাইনামিকের উপর ভিত্তি করে। দুর্ভাগ্যক্রমে, এটি গণনা করা খুব জটিল, এবং এর মধ্যে কিছু বৈজ্ঞানিক অনুমান করা জড়িত। বায়ু টানেল এবং জটিল অ্যারোডাইনামিক গণিতের সাহায্য ছাড়াই আপনার নিজের উপর ড্র্যাগ সহগ গণনা করার চেষ্টা করবেন না। যাইহোক, আকৃতির প্রায় অভিন্ন বস্তুর উপর ভিত্তি করে অনুমান খুঁজুন।
ধাপ 3. বস্তুর অভিক্ষিপ্ত এলাকা গণনা করুন।
সর্বশেষ পরিবর্তনশীল যা আপনাকে জানতে হবে তা হল বস্তুর ক্ষেত্র যা মাধ্যমকে আঘাত করে। একটি পতনশীল বস্তুর সিলুয়েট কল্পনা করুন যা বস্তুর নীচে থেকে সরাসরি দেখা হলে দৃশ্যমান হয়। আকৃতি, যা একটি সমতলে প্রক্ষিপ্ত হয়, প্রক্ষেপণের ক্ষেত্র। আবার, সাধারণ জ্যামিতিক বস্তু ব্যতীত যেকোনো বস্তুর জন্য এটি গণনা করা একটি কঠিন মান।
ধাপ 4. নিম্নমুখী মহাকর্ষীয় টানের বিপরীতে টেনে আনুন।
যদি আপনি কোন বস্তুর বেগ জানেন, কিন্তু তার ড্র্যাগ জানেন না, তাহলে আপনি ড্র্যাগ বল গণনা করতে এই সূত্রটি ব্যবহার করতে পারেন। সূত্র হল (C*ρ*A*(v^2))/2।
পরামর্শ
- প্রকৃত টার্মিনাল গতি freefall সময় সামান্য পরিবর্তন হবে। বস্তু পৃথিবীর কেন্দ্রের কাছাকাছি আসার সাথে সাথে মাধ্যাকর্ষণ সামান্য বৃদ্ধি পায়, কিন্তু এর মাত্রা নগণ্য। মাধ্যমের ঘনত্ব বাড়বে কারণ মাধ্যমটিতে বস্তু গভীরতর হবে। এই প্রভাব আরো দৃশ্যমান হবে। একটি প্যারাসুটিস্ট আসলে পতনের সময় ধীর হয়ে যাবে কারণ উচ্চতা হ্রাসের সাথে বায়ুমণ্ডল ঘন হয়ে যায়।
- একটি খোলা প্যারাসুট ছাড়া, একটি প্যারাসুটিস্ট 130 মাইল/ঘন্টা (210 কিমি/ঘন্টা) এ মাটিতে আঘাত করবে।
