Ce este viteza finală?
Motorul avionului răsună puternic, dar se pare că îl simțiți mai mult decât îl auziți. Vântul care bate prin golful deschis îneacă toate celelalte sunete. Cu toate acestea, există un sunet pe care parcă îl auzi mai presus de toate celelalte: bătăile inimii tale accelerate.
Paroșca de pe spate îți apasă greu pe umeri. Chiar acum, înainte de salt, se simte mai degrabă ca o piatră de moară decât ca un prieten bun. Totuși, când vei face acel salt în marele necunoscut, știi că vei fi bucuros că este legată la spate, gata să te ducă în siguranță înapoi pe Pământ.
A venit timpul. Simți bătaia pe picior care îți spune că e timpul să sari. Faci cei câțiva pași până la compartimentul deschis. Privind în jos, inima îți sare în gât. Închizi ochii și sari!
Simți cum te afli în cădere liberă, te îndrepți spre Pământ. Îți deschizi ochii și vezi cum pământul se apropie încet. Se pare că prinzi viteză pe măsură ce cazi. În curând, însă, știi că vei atinge viteza terminală.
Ce este asta? Este punctul în care trebuie să-ți deschizi parașuta sau te vei confrunta cu o moarte sigură la impactul cu Pământul? Ar putea fi viteza cu care vei trece printr-un portal către o altă lume? Nu! Este doar viteza la care nu veți mai accelera.
Cu un nume mișto precum „viteză terminală”, mulți oameni presupun că înseamnă ceva sinistru sau extraordinar. În realitate, însă, ea descrie pur și simplu o realitate fizică bazată pe prima lege a mișcării a lui Newton.
Când un obiect (cum ar fi un parașutist!) cade liber printr-un mediu, cum ar fi apa sau aerul, forța de gravitație îl trage spre Pământ. Pe măsură ce obiectul cade, viteza sa crește pe măsură ce accelerează spre Pământ. Cu alte cuvinte, acesta începe să cadă din ce în ce mai repede spre Pământ datorită gravitației.
Gravitația nu este însă singura forță care acționează asupra obiectului. Moleculele de aer se ciocnesc cu obiectul în cădere, împingându-l în sus împotriva gravitației. Oamenii de știință numesc această forță rezistența aerului. Pe măsură ce viteza obiectului în cădere crește, crește și rezistența aerului.
În cele din urmă, rezistența aerului va fi egală cu greutatea obiectului în cădere liberă. Când se întâmplă acest lucru, obiectul atinge viteza finală. Acest lucru înseamnă că obiectul în cădere a atins viteza maximă, iar accelerația este acum zero. Obiectul va continua să cadă cu aceeași viteză (viteză terminală) pentru restul căderii sale libere… până când va atinge Pământul sau până când va trage coarda de la parașută, în cazul unui parașutist!
Viteza terminală poate fi afectată de câțiva factori diferiți. De exemplu, un obiect mai greu va avea, în general, o viteză finală mai mare. În cazul parașutiștilor, viteza terminală poate depinde, de asemenea, de orientarea corpului în timpul căderii libere. O suprafață mai mică (corpul încolăcit într-o minge) va avea o viteză terminală mai mare decât o suprafață mai mare (brațele și picioarele întinse).
Atunci ce viteze ating parașutiștii în timpul căderii libere? Deși variază în funcție de persoană, majoritatea parașutiștilor ating o viteză terminală de aproximativ 125 de mile pe oră. Parașutiștii experimentați care își aerodinamizează corpul în timpul căderii libere au atins viteze de peste 320 de kilometri pe oră!
În mod uimitor, 320 de kilometri pe oră nu este nici pe departe cea mai mare viteză atinsă vreodată în timpul unui salt cu parașuta, totuși. În octombrie 2012, parașutistul austriac Felix Baumgartner a sărit dintr-un balon cu heliu în stratosferă, la peste 24 de mile deasupra Pământului.
Pentru că atmosfera la acea înălțime este atât de subțire, nu există aproape nicio rezistență a aerului la începutul căderii libere. Acest lucru îi permite parașutistului să atingă o viteză finală mult mai mare înainte de a se întâlni cu atmosfera normală a Pământului, mult mai jos.
La saltul lui Baumgartner, acesta a atins o viteză maximă estimată de aproximativ 843,6 mile pe oră. Deoarece această viteză este mai mare decât viteza sunetului, Baumgartner a creat propriul boom sonic în timpul parașutării sale!
.