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两名跳伞者,两种终端速度

跳伞者下落得越来越快时,空气向上的推力也越来越大,直到它等于跳伞者的重力,速度就不再增加。双人串联跳伞的重量约为两倍,但迎风面积相同,所以必须下落得更快,空气阻力才能托住他们。

图中内容

  1. 细红箭头:单人跳伞者的重力,向下拉。
  2. 细黄箭头:空气阻力向上推,已和重力一样大,所以速度保持不变。
  3. 粗红箭头:双人组的重力,约为两倍,迎风面积却相同。
  4. 粗黄箭头:只有当双人组下落得快得多时,空气阻力才能与更大的重力相等。
  5. 长风痕:双人组的稳定速度比单人跳伞者更高。

示例

  • 两个叠在一起的纸杯蛋糕纸托比一个下落得更快,因为形状相同而重量加倍。
  • 在羽毛球里粘一枚硬币,它会比同样形状的普通羽毛球落得更快。

测验:两名跳伞者,两种终端速度(初三(九年级))

  1. 为什么下落的跳伞者最终不再加速?

    • 下落时间越长,重力就越弱。
    • 空气向上的推力不断增大,直到等于他的重力。
    • 一旦达到最高速度,他的重力就不再向下拉他。
  2. 两名跳伞者的身体大小和姿势相同,但其中一人的重量是另一人的两倍。谁最终的稳定下落速度更高?

    • 一样高:他们会稳定在相同的速度,因为重力让所有物体加速得一样快。
    • 较轻的那个,因为他更容易穿过空气。
    • 较重的那个,因为空气必须推得更用力才能平衡他的重力。
  3. 一对双人跳伞者和一名单人跳伞者各自以自己的稳定速度下落。双人所受的空气阻力和单人相比如何?

    • 大约是两倍,因为它等于双人更大的重力。
    • 一样大,因为他们迎着空气的身体面积相同。
    • 大约是一半,因为阻力由两个人分担。

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物理, 初三(九年级)