القوة المعيقة المؤثرة في جسم يسقط في الهواء

القوة المعيقة المؤثرة في جسم يسقط في الهواء هي السرعة الحدية أو السرعة النهائية ؟

للاجابة على السؤال علينا أولاً نتعرف على مراحل سقوط الجسم ، فهناك قوتين رئيستين تؤثران على سقوط الجسم في مراحل مختلفة من سقوطه وهما وزن الجسم وهذه قوة تعمل باتجاه الأسفل، وناتجة عن تأثير مجال جاذبية الأرض على كتلة الجسم، والقوة الثانية التي تؤثر على سقوط الجسم هي مقاومة الهواء حيث هذه قوة احتكاكية تعمل في الاتجاه المعاكس لحركة الجسم ، وهناك ثلاثة مراحل يمر بها الجسم لدى سقوطه وهي :

• تسارع الجسم لأسفل بسبب وزنه حيث تكون مقاومة الهواء قليلة جداً وهناك قوة محصلة تعمل باتجاه الأسفل، ويكون التسارع ثابتًا عندما يكون الجسم قريبًا من الأرض.
• مع زيادة السرعة يظل وزن الجسم كما هو ولكن مقاومة الهواء عليه تزداد وتكون هناك قوة محصلة تعمل باتجاه الأسفل.
• في النهاية يتم موازنة وزن الجسم بمقاومة الهواء ولا توجد قوة ناتجة ويصل الجسم إلى سرعة ثابتة وهذا ما يعرف بالسرعة النهائية أو السرعة الحدية.

السرعة النهائية هي السرعة التي يسقط فيها جسم ما عبر وسيط (عادة ما يكون الهواء) ولا تزداد سرعته، وتحدث السرعة الحدية في الوقت الذي تكون فيه قوة الجاذبية المسماة بالوزن نفس القوة المعاكسة لمقاومة الهواء أو الاحتكاك، بمعنى آخر أن السرعة الحدية أو السرعة النهائية هي النقطة التي لا تزداد عندها السرعة (سرعة تحرك الجسم الساقط)، وإن قوة الجاذبية مطروحًا منها قوة السحب (أو مقاومة الهواء) تساوي صفرًا؛ ويستمر الجسم في السقوط بثبات حتى تصبح مقاومة الهواء كبيرة جدًا بحيث تساوي الجاذبية ولا يمكن أن يسقط الجسم بشكل أسرع.، وتعتمد السرعة النهائية على عوامل أخرى مثل الشكل ومنطقة المقطع العرضي إلى جانب الوزن.

العوامل المؤثرة على القوة المعيقة