Wenn die Startgeschwindigkeit schneller ist als die Endgeschwindigkeit, was dann?

Wenn ein Objekt beispielsweise (vertikal) mit einer Anfangsgeschwindigkeit nach unten geworfen wird, die schneller als seine Endgeschwindigkeit ist, was würde mit der Geschwindigkeit dieses Objekts passieren? Würde es langsamer werden?

Was passiert mit einem Fallschirmspringer, der die Endgeschwindigkeit erreicht hat und dann seinen Fallschirm öffnet, wodurch er eine geringere Endgeschwindigkeit erhält?
Heimexperiment: 1) Holen Sie sich die kostenlose Demoversion von Kerbal Space Program (nicht angeschlossen), 2) Bauen Sie eine Rakete, 3) Starten Sie sie direkt nach oben – machen Sie sich nicht einmal Sorgen, eine Umlaufbahn zu bekommen, solange Sie 100 oder also km hoch, 4) Beobachten Sie die Geschwindigkeit, wenn sie wieder abfällt, besonders wenn die Lichtshow beginnt. :) (Hinweis: Die Physik von KSP ist alles andere als perfekt, aber für diese Frage ist sie gut genug ... und um Ihnen auch grundlegende Orbitalmechanik beizubringen.)

Antworten (2)

Ja. Das Objekt wird auf seine Endgeschwindigkeit verlangsamt, wenn seine Geschwindigkeit höher als seine Endgeschwindigkeit beginnt.

Die Nettokraft auf ein fallendes Massenobjekt m nahe der Erdoberfläche ist

F = F d r a g − m g
wo F d r a g ist die Kraft aufgrund des Luftwiderstands, ich habe "oben" der positiven Richtung zugeordnet, und g ist die Größe der Erdbeschleunigung in der Nähe der Erdoberfläche. Wenn die Widerstandskraft größer ist als m g , ist die Nettokraft positiv, und nach Newtons zweitem Gesetz zeigt die Beschleunigung des Objekts nach oben und verlangsamt das Objekt. Dadurch wird die Widerstandskraft verringert, bis die Widerstandskraft und das Gewicht gleich sind, die Beschleunigung des Objekts Null ist und das Objekt eine konstante Geschwindigkeit hat - seine Endgeschwindigkeit.

Du hast Lust bekommen und die Gleichung eingefügt...
Wow! Es ist verrückt zu glauben, dass es tatsächlich langsamer wird !!
@ user29730: Genau das passiert mit einem Raumschiff, wenn es wieder in die Erdatmosphäre eintritt.
@JohnRennie, das wird ein Crash mit Schwerkraftunterstützung oder eine Schleuder ohne Luft sein.
@WaqarAhmad: Als das Spaceshuttle wieder in die Atmosphäre eintrat, war es hauptsächlich der Luftwiderstand, der es verlangsamte.
Und das passiert einem Fallschirmspringer wahrscheinlich Hunderte von Malen bei jedem Sprung – wenn er seine Position in eine etwas weniger stromlinienförmige Position verändert, wird er langsamer, und mit einer weiteren winzigen Änderung der Körperposition wird er wieder schneller.

Die Endgeschwindigkeit ergibt sich aus einem Kräftegleichgewicht zwischen dem fallenden Körper und der auf ihn einwirkenden Widerstandskraft, um ihn zu verlangsamen. Mit anderen Worten, die Endgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, bei der die Gravitationskraft gleich der Widerstandskraft ist (unter der Annahme, dass der Körper nicht angetrieben wird).

Wenn also die Anfangsgeschwindigkeit größer als die Endgeschwindigkeit ist, ist die Widerstandskraft größer als die Gravitationskraft. Dies führt zu einer Nettokraft nach oben, die aufgrund des zweiten Newtonschen Gesetzes zu einer Beschleunigung führt, und der Körper wird langsamer. Sobald es die Endgeschwindigkeit erreicht, sind die Kräfte im Gleichgewicht und es gibt keine Beschleunigung mehr.

Wenn die Startgeschwindigkeit schneller ist als die Endgeschwindigkeit, was dann?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v