Cos’è la velocità terminale?
Il motore dell’aereo romba forte, ma ti sembra di sentirlo più che sentirlo. Il vento che soffia nella baia aperta copre tutti gli altri suoni. Eppure, c’è un suono che ti sembra di sentire più di tutti gli altri: il battito del tuo cuore che corre.
Il paracadute sulla schiena ti pesa sulle spalle. In questo momento, prima del salto, sembra più un macigno che un migliore amico. Quando farai quel salto nel grande ignoto, però, sai che sarai contento che sia legato alla tua schiena, pronto a farti galleggiare in sicurezza sulla Terra. Senti il tocco sulla gamba che ti dice che è il momento di saltare. Fai i pochi passi verso la baia aperta. Guardando giù, il tuo cuore ti salta in gola. Chiudi gli occhi e salti!
Ti senti in caduta libera, lanciato verso la Terra. Apri gli occhi e vedi la terra che si avvicina lentamente. Sembra che tu stia prendendo velocità mentre cadi. Presto, però, sai che raggiungerai la velocità terminale.
Che cos’è? È il punto in cui devi aprire il paracadute o affrontare una morte certa all’impatto con la Terra? Potrebbe essere la velocità alla quale passerai attraverso un portale verso un altro mondo? No! È solo la velocità alla quale non accelererai più.
Con un nome figo come “velocità terminale”, molte persone pensano che significhi qualcosa di sinistro o straordinario. In realtà, però, descrive semplicemente una realtà fisica basata sulla Prima Legge del Moto di Newton.
Quando un oggetto (come un paracadutista!) cade liberamente attraverso un mezzo, come l’acqua o l’aria, la forza di gravità lo tira verso la Terra. Mentre l’oggetto cade, la sua velocità aumenta accelerando verso la Terra. In altre parole, comincia a cadere sempre più velocemente verso la Terra grazie alla gravità.
La gravità non è l’unica forza che lavora sull’oggetto, però. Le molecole d’aria si scontrano con l’oggetto in caduta, spingendolo verso l’alto contro la gravità. Gli scienziati chiamano questa forza resistenza dell’aria. Come la velocità dell’oggetto in caduta aumenta, così fa la resistenza dell’aria.
Finalmente, la resistenza dell’aria sarà uguale al peso dell’oggetto in caduta libera. Quando questo accade, l’oggetto raggiunge la velocità terminale. Questo significa che l’oggetto in caduta ha raggiunto la sua velocità massima e l’accelerazione è ora zero. L’oggetto continuerà a cadere alla stessa velocità (velocità terminale) per il resto della sua caduta libera … fino a quando colpisce la Terra o tira la corda del paracadute nel caso di un paracadutista!
La velocità terminale può essere influenzata da alcuni fattori diversi. Per esempio, un oggetto più pesante avrà generalmente una velocità terminale più alta. Nel caso dei paracadutisti, la velocità terminale può anche dipendere dall’orientamento del corpo durante la caduta libera. Una superficie più piccola (corpo infilato in una palla) avrà una velocità terminale più alta di una superficie più grande (braccia e gambe distese).
Quindi quali velocità raggiungono i paracadutisti durante la caduta libera? Anche se varia da persona a persona, la maggior parte dei paracadutisti raggiunge una velocità terminale di circa 125 miglia all’ora. I paracadutisti esperti che ottimizzano il loro corpo durante la caduta libera hanno raggiunto velocità di oltre 200 miglia all’ora!
Incredibilmente, 200 miglia all’ora non è nemmeno vicino alla velocità più veloce mai raggiunta durante un paracadutismo, però. Nell’ottobre 2012, il paracadutista austriaco Felix Baumgartner è saltato da un pallone di elio nella stratosfera a oltre 24 miglia sopra la Terra.
Perché l’atmosfera a quell’altezza è così sottile, non c’è quasi nessuna resistenza dell’aria all’inizio della caduta libera. Questo permette al paracadutista di raggiungere una velocità terminale molto più alta prima di incontrare la normale atmosfera terrestre molto più in basso.
Nel paracadutismo di Baumgartner, ha raggiunto una velocità massima stimata di circa 843,6 miglia all’ora. Poiché questa è più veloce della velocità del suono, Baumgartner ha creato il proprio boom sonico durante il suo skydive!