مظليّان وسرعتان حدّيتان

في الصورة

1. 1السهم الأحمر الرفيع: وزن المظلي المنفرد الذي يشدّه إلى الأسفل.
2. 2السهم الأصفر الرفيع: مقاومة الهواء تدفع إلى الأعلى بقوة تساوي الوزن، فتبقى السرعة ثابتة.
3. 3السهم الأحمر السميك: وزن الثنائي، وهو نحو الضعف، مع المساحة الأمامية نفسها.
4. 4السهم الأصفر السميك: لا تساوي مقاومة الهواء هذا الوزن الأكبر إلا عندما يسقط الثنائي أسرع بكثير.
5. 5خطوط الريح الطويلة: السرعة الثابتة للثنائي أعلى من سرعة المظلي المنفرد.

أمثلة

• قالبان ورقيان للكب كيك موضوعان أحدهما داخل الآخر يسقطان أسرع من قالب واحد، لأن لهما الشكل نفسه ووزنًا مضاعفًا.
• كرة الريشة الطائرة المثبّت بداخلها قطعة نقدية تسقط أسرع من كرة ريشة عادية لها الشكل نفسه.

اختبار: مظليّان وسرعتان حدّيتان (14 سنة)

1. 1

   لماذا يتوقف المظلي الساقط عن زيادة سرعته في النهاية؟

   • لأن الجاذبية تضعف كلما طال سقوطه.
   • لأن دفع الهواء إلى الأعلى يزداد حتى يساوي وزنه.
   • لأن وزنه يتوقف عن سحبه إلى الأسفل عندما يصل إلى سرعته القصوى.
2. 2

   مظليان لهما حجم الجسم نفسه ووضعية السقوط نفسها، لكن أحدهما أثقل من الآخر بمرتين. أيهما يصل إلى سرعة سقوط ثابتة أعلى؟

   • لا أحد منهما: يستقران عند السرعة نفسها، لأن الجاذبية تسرّع كل الأجسام بالقدر نفسه.
   • الأخف، لأنه يشق الهواء بسهولة أكبر.
   • الأثقل، لأن الهواء يجب أن يدفع بقوة أكبر ليوازن وزنه.
3. 3

   ثنائي يقفز معًا ومظلي منفرد، كل منهما يسقط بسرعته الثابتة الخاصة. كيف تقارن مقاومة الهواء على الثنائي بمقاومة الهواء على المظلي المنفرد؟

   • أكبر بمرتين تقريبًا، لأنها تساوي وزن الثنائي الأكبر.
   • متساوية، لأنهما يواجهان الهواء بمساحة الجسم نفسها.
   • نصفها تقريبًا، لأن المقاومة تتوزع على شخصين.

الإجابات مع شرحها موجودة في التطبيق. خرج هذا الدرس من أسبوع الوصول المجاني، لذلك أصبح اختباره ضمن الاشتراك.