Keturunan penerjun payung. Berapa lama terjun payung berlangsung? Koefisien drag berbagai benda

Kecepatan kritis benda jatuh. Diketahui bahwa ketika suatu benda jatuh di udara, ia dipengaruhi oleh gaya gravitasi, yang dalam semua kasus diarahkan secara vertikal ke bawah, dan gaya hambatan udara, yang setiap saat diarahkan ke arah yang berlawanan dengan arah. kecepatan jatuhnya, yang pada gilirannya bervariasi baik dalam besaran maupun arahnya.

Hambatan udara yang bekerja dalam arah yang berlawanan dengan gerak benda disebut gaya hambat. Menurut data percobaan, gaya tarik bergantung pada kepadatan udara, kecepatan benda, bentuk dan ukurannya.

Gaya resultan yang bekerja pada suatu benda memberikan percepatan pada benda tersebut A, dihitung dengan rumus A = G – Q , (1)

Di mana G- gravitasi; Q– gaya hambatan udara;

M- massa tubuh.

Dari kesetaraan (1) mengikuti itu

Jika G -Q > 0, maka percepatannya positif dan kecepatan benda bertambah;

Jika G -Q < 0, maka percepatannya negatif dan kecepatan benda berkurang;

Jika G -Q = 0, maka percepatannya nol dan benda jatuh dengan kecepatan konstan (Gbr. 2).

Tingkat jatuhnya parasut yang ditetapkan. Gaya-gaya yang menentukan lintasan pergerakan penerjun payung ditentukan oleh parameter yang sama seperti ketika benda jatuh di udara.

Koefisien drag untuk berbagai posisi tubuh penerjun payung ketika jatuh relatif terhadap aliran udara yang datang dihitung dengan mengetahui dimensi melintang, kepadatan udara, kecepatan aliran udara dan mengukur besarnya drag. Untuk membuat perhitungan, diperlukan nilai seperti bagian tengah.

Bagian tengah (bagian tengah kapal)– penampang terbesar berdasarkan luas tubuh memanjang dengan kontur melengkung halus. Untuk menentukan bagian tengah tubuh penerjun payung, Anda perlu mengetahui tinggi badannya dan lebar lengan (atau kakinya) yang terentang. Dalam prakteknya, perhitungan mengambil lebar lengan sama dengan tinggi, sehingga bagian tengah penerjun payung sama dengan aku 2 . Bagian tengah tubuh berubah ketika posisi tubuh dalam ruang berubah. Untuk kemudahan perhitungan, nilai bagian tengah diasumsikan konstan, dan perubahan aktualnya diperhitungkan dengan koefisien hambatan yang sesuai. Koefisien hambatan untuk berbagai posisi benda relatif terhadap aliran udara yang datang diberikan dalam tabel.

Tabel 1

Koefisien drag berbagai benda

Kecepatan jatuhnya suatu benda dalam keadaan tunak ditentukan oleh kepadatan massa udara, yang bervariasi menurut ketinggian, gaya gravitasi, yang berubah sebanding dengan massa benda, bagian tengah tubuh, dan koefisien hambatan penerjun payung.

Menurunkan sistem kargo-parasut. Menjatuhkan beban dengan kanopi parasut berisi udara merupakan kasus khusus jatuhnya benda sembarangan di udara.

Seperti halnya benda terisolasi, kecepatan pendaratan sistem bergantung pada beban lateral. Mengubah luas kanopi parasut F n, kita mengubah beban lateral, dan juga kecepatan pendaratan. Oleh karena itu, kecepatan pendaratan yang diperlukan sistem disediakan oleh luas kanopi parasut, dihitung dari batasan pengoperasian sistem.

Turun dan mendaratnya penerjun payung. Kecepatan tetap jatuhnya penerjun payung, sama dengan kecepatan kritis pengisian kanopi, padam ketika parasut terbuka. Penurunan tajam dalam kecepatan jatuh dianggap sebagai guncangan dinamis, yang kekuatannya terutama bergantung pada kecepatan jatuhnya penerjun payung pada saat kanopi parasut terbuka dan pada saat parasut dibuka.

Waktu penyebaran parasut yang diperlukan, serta distribusi muatan berlebih yang seragam, dipastikan dengan desainnya. Dalam pendaratan dan parasut tujuan khusus, fungsi ini biasanya dilakukan oleh kamera (penutup) yang ditempatkan di kanopi.

Terkadang, saat membuka parasut, penerjun payung mengalami kelebihan beban enam hingga delapan kali lipat dalam waktu 1-2 detik. Sistem suspensi parasut yang pas, serta pengelompokan bodi yang benar, membantu mengurangi dampak gaya tumbukan dinamis pada penerjun payung.

Saat turun, penerjun payung juga bergerak, selain vertikal, ke arah horizontal. Pergerakan horizontal bergantung pada arah dan kekuatan angin, desain parasut, dan simetri kanopi saat turun. Pada parasut dengan kubah bundar, tanpa adanya angin, penerjun payung turun secara vertikal, karena tekanan aliran udara didistribusikan secara merata ke seluruh permukaan bagian dalam kanopi. Distribusi tekanan udara yang tidak merata di atas permukaan kubah terjadi ketika simetrinya terpengaruh, yang dilakukan dengan mengencangkan sling tertentu atau ujung bebas dari sistem suspensi. Perubahan simetri kubah mempengaruhi keseragaman aliran udara disekitarnya. Udara yang keluar dari sisi bagian yang ditinggikan menimbulkan gaya reaktif, sehingga parasut bergerak (meluncur) dengan kecepatan 1,5 - 2 m/s.

Oleh karena itu, dalam situasi tenang, untuk menggerakkan parasut berkanopi bundar secara horizontal ke segala arah, perlu dilakukan luncuran dengan cara menarik dan menahan pada posisi ini garis-garis atau ujung bebas tali pengaman yang terletak pada arah yang diinginkan. pergerakan.

Di antara pasukan terjun payung tujuan khusus, parasut dengan kubah bundar berlubang atau kubah berbentuk sayap memberikan gerakan horizontal dengan kecepatan yang cukup tinggi, yang memungkinkan penerjun payung, dengan memutar kanopi, mencapai akurasi dan keamanan pendaratan yang lebih baik.

Pada parasut dengan kanopi berbentuk persegi, pergerakan horizontal di udara terjadi karena adanya lunas besar pada kanopi. Udara yang keluar dari bawah kanopi dari sisi lunas besar menimbulkan gaya reaksi dan menyebabkan parasut bergerak mendatar dengan kecepatan 2 m/s. Penerjun payung, setelah memutar parasut ke arah yang diinginkan, dapat menggunakan properti kanopi persegi ini untuk pendaratan yang lebih akurat, untuk berbelok ke arah angin, atau untuk mengurangi kecepatan pendaratan.

Dengan adanya angin, kecepatan pendaratan sama dengan jumlah geometri komponen vertikal kecepatan turun dan komponen horizontal kecepatan angin dan ditentukan dengan rumus

V pr = V 2 dtk + V 2 3, (2)

Di mana V 3 – kecepatan angin di dekat tanah.

Harus diingat bahwa arus udara vertikal mengubah kecepatan turun secara signifikan, sedangkan arus udara ke bawah meningkatkan kecepatan pendaratan sebesar 2 - 4 m/s. Sebaliknya, arus yang naik akan menguranginya.

Contoh: Kecepatan turun penerjun payung 5 m/s, kecepatan angin di darat 8 m/s. Tentukan kecepatan pendaratan dalam m/s.

Larutan: V pr = 5 2 +8 2 = 89 ≈ 9.4

Tahap terakhir dan tersulit dalam lompat parasut adalah mendarat. Pada saat mendarat, penerjun payung mengalami benturan di tanah, yang kekuatannya bergantung pada kecepatan turun dan kecepatan hilangnya kecepatan tersebut. Hampir memperlambat hilangnya kecepatan dicapai dengan pengelompokan tubuh khusus. Saat mendarat, penerjun payung mengelompokkan dirinya untuk terlebih dahulu menyentuh tanah dengan kakinya. Kaki, menekuk, melunakkan kekuatan pukulan, dan beban didistribusikan secara merata ke seluruh tubuh.

Peningkatan kecepatan pendaratan penerjun payung karena komponen horizontal kecepatan angin meningkatkan gaya tumbukan ke tanah (R3). Besarnya gaya tumbukan terhadap tanah diperoleh dari persamaan energi kinetik yang dimiliki oleh penerjun payung yang turun dengan usaha yang dihasilkan oleh gaya tersebut:

M P ay 2 = R H aku c.t. , (3)

R H = M P ay 2 = M P (ay 2 sn + ay 2 H ) , (4)

2 aku c.t. 2l c.t.

Di mana aku c.t. – jarak dari pusat gravitasi penerjun payung ke tanah.

Tergantung pada kondisi pendaratan dan tingkat pelatihan penerjun payung, besarnya kekuatan tumbukan dapat sangat bervariasi.

Contoh. Tentukan gaya tumbukan dalam N seorang penerjun payung bermassa 80 kg, jika kecepatan turunnya 5 m/s, kecepatan angin di darat 6 m/s, dan jarak pusat gravitasi penerjun ke tanah adalah 1 m.

Larutan: R z = 80 (5 2 + 6 2) = 2440 .

2 . 1

Kekuatan tumbukan saat mendarat dapat dirasakan dan dirasakan oleh seorang penerjun payung dengan cara yang berbeda-beda. Hal ini sangat bergantung pada kondisi permukaan tempat ia mendarat dan bagaimana ia bersiap menghadapi permukaan tanah. Jadi, saat mendarat di salju tebal atau tanah lunak, dampaknya akan jauh lebih lembut dibandingkan mendarat di tanah keras. Jika penerjun payung bergoyang, kekuatan tumbukan saat mendarat meningkat, karena sulit baginya untuk mengambil posisi tubuh yang benar untuk menerima pukulan. Goyangannya harus dipadamkan sebelum mendekati tanah.

Jika mendarat dengan benar, beban yang dialami penerjun payung kecil. Untuk mendistribusikan beban secara merata saat mendarat dengan kedua kaki, disarankan untuk menjaga keduanya tetap rapat, ditekuk sedemikian rupa sehingga di bawah pengaruh beban, mereka dapat, melompat, dan menekuk lebih jauh. Ketegangan pada kaki dan badan harus dijaga secara merata, dan semakin tinggi kecepatan pendaratan maka ketegangannya semakin besar.

Kecepatan jatuhnya skydiver bergantung pada waktu jatuh, kepadatan udara, luas benda jatuh, dan koefisien hambatan. Berat badan yang jatuh mempunyai pengaruh yang kecil terhadap kecepatan jatuh.

Sebuah benda yang jatuh di udara dipengaruhi oleh dua gaya: gaya gravitasi, yang selalu mengarah ke bawah, dan gaya hambatan udara, yang diarahkan melawan gaya gravitasi. Kecepatan jatuhnya akan meningkat hingga gaya gravitasi dan gaya hambatan udara seimbang. Pada awal gerak benda di udara, kecepatannya bertambah, kemudian menjadi lebih lambat, dan akhirnya pada 11-12 detik, kecepatannya menjadi hampir konstan. Kondisi ini disebut penurunan yang stabil, dan kecepatan yang sesuai adalah kecepatan maksimum.

Selain lamanya jatuh, kecepatan tubuh sangat dipengaruhi oleh tinggi lompatan, berat badan, ukuran dan posisi tubuh.

Karena massa jenis udara berubah seiring ketinggian, maka kecepatan jatuhnya juga akan berubah. Semakin jauh dari permukaan tanah maka semakin besar kecepatan jatuhnya, karena... kepadatan udara berkurang. Kecepatan jatuh Anda tidak akan melebihi 35 m/detik. Setelah berpisah dari pesawat, Anda akan turun di bawah kanopi penstabil.

Beban yang timbul pada saat parasut terbuka.

Kesesuaian sistem harness sangat penting dalam kaitannya dengan beban yang diambil selama penerapan parasut. Semakin rata dan padat tali pengikatnya, semakin merata distribusinya ke seluruh tubuh. Untuk menanggung beban, kondisi tubuh sangat penting - apakah tegang atau santai. Untuk mengantisipasi terobosan tersebut, penerjun payung harus mengelompokkan dan menegangkan otot-ototnya. Dalam hal ini, "pukulan" akan lebih mudah ditanggung. Kepala tidak boleh diputar ke samping atau dimiringkan, karena tali dapat menyebabkan memar.

Pengendalian parasut di udara dan esensi fisiknya.

Pengendalian parasut berarti kemampuan untuk mengubah posisinya di ruang angkasa dengan melakukan manuver arah dan kecepatan. Pergerakan horizontal juga dapat dilakukan pada kubah bundar.

Untuk membuat gerakan horizontal ke depan perlu pengetatan tali depan, membuat kubah geser, dan menahannya di posisi ini selama waktu yang diperlukan untuk bergerak. Dalam hal ini, kecepatan horizontal kira-kira = 1,5 - 2 m/s.

Untuk memperoleh gerakan horizontal ke belakang, kiri, kanan, tali pengikat belakang, kiri, atau kanan perlu ditarik sesuai dengan itu.

Ketika garis ditarik ke atas, ujungnya diturunkan, kanopi miring, sementara bagian utama udara mulai keluar dari sisi yang berlawanan, gaya reaktif tercipta dan penerjun payung mulai bergerak.

Penerjun payung turun dengan satu dan dua kanopi.

Kecepatan penerjun payung relatif terhadap tanah saat mendarat bergantung pada: tingkat keturunan; kecepatan angin; kontrol parasut; kehadiran goyang.

Kecepatan vertikal sistem parasut bergantung pada: berat seseorang dengan parasut; koefisien tarikan kanopi parasut, yang bergantung pada luas, bentuk kanopi dan permeabilitas udara material; kepadatan udara.

Diperkirakan jika berat badan bertambah 10%, maka hal ini menyebabkan peningkatan laju penurunan sebesar 5%.

Misalnya: berat seorang penerjun payung D-6 adalah 100 kg - kecepatan turun = 5,0 m/s, dan dengan berat 110 kg kecepatan vertikal = 5,25 m/s.

Bergantung pada ketinggian suatu wilayah di atas permukaan laut, laju penurunan diukur seperti ini: dengan peningkatan 200m, laju penurunan meningkat sebesar 1%. Di musim dingin, dalam cuaca dingin, ketika kepadatan udara sedikit meningkat, tingkat penurunan dapat dianggap 5% lebih rendah dibandingkan di musim panas dalam cuaca panas.

Kecepatan turunnya penerjun payung pada dua kanopi sedikit berkurang dibandingkan dengan kecepatan penurunan pada satu kanopi. Alasan sedikit penurunan kecepatan vertikal adalah runtuhnya kedua kubah saat turun, yang menyebabkan penurunan luas operasi kubah relatif terhadap tanah.

Balasan untuk Tamu.

Posisi perut ke tanah, kecepatan tertinggi sekitar 200 km/jam. Terbalik 240-290 km/jam. Minimalkan lebih lanjut 480 km/jam.

Catatan:
Christian Labhart SUI Piala Dunia 2010-Finlandia-Utti-4/6 Juni 2010 526,93 Km/jam
Clare Murphy GBR Piala Dunia 2007-Finlandia-Utti-15/17 Juni 2007 442,73 Km/jam

Kecepatan maksimum jatuhnya udara adalah nilai batasnya. Dan batas ini dicapai dalam jarak yang sangat pendek - sekitar 500 meter. Artinya orang yang jatuh dari puncak menara TV Ostankino, dan orang yang jatuh dari pesawat di ketinggian 10 km, tidak akan berakselerasi lebih dari 240 km/jam. Namun kecepatan ini bergantung pada input yang berbeda. Misalnya dari pakaian seseorang, posisi tubuhnya. Untuk skydivers, misalnya, kecepatan maksimumnya berkisar antara 190 km/jam pada hambatan udara maksimum, saat terjatuh dengan tangan terentang, hingga 240 km/jam saat menyelam seperti ikan atau tentara.

Peluang untuk selamat dari jatuh dari pesawat tampaknya tidak kecil. Sejarawan amatir Amerika Jim Hamilton mengumpulkan statistik tentang kasus-kasus seperti itu.

Berikut beberapa di antaranya:

Pada tahun 1972, pramugari Serbia Vesna Vulović jatuh dari pesawat DC-9 yang meledak di Cekoslowakia. Gadis itu terbang sejauh 10 kilometer, terjepit di antara kursinya, kereta prasmanan, dan tubuh anggota kru lainnya. Dia mendarat di lereng gunung bersalju dan meluncur di sepanjang lereng itu dalam waktu yang lama. Akibatnya, dia mengalami luka serius, namun tetap hidup...

Pada tahun 1943, pilot Amerika Alan Magee melakukan misi tempur di Perancis. Dia terlempar dari B-17. Setelah terbang sejauh 6 kilometer, ia berhasil menembus atap kaca stasiun kereta. Segera dia ditangkap oleh tentara Jerman, yang terkejut melihatnya hidup.

Di zaman kita, seorang penerjun payung dengan parasut yang tidak terbuka jatuh ke saluran transmisi tegangan tinggi. Kabel-kabel itu terlepas dan melemparkannya ke atas, pada akhirnya dia selamat.

Pada tahun 1944, pilot Inggris Nicholas Alkemade jatuh dari ketinggian enam kilometer. Dia mendarat di semak bersalju dan lolos hanya dengan luka ringan. Yakin akan hal terakhir, Nicholas berdiri dari tumpukan salju dan menyalakan rokok.

Pada tahun 1971, Lockheed L-188A Electra terjebak dalam badai di Amazon. Dari 92 orang tersebut, 91 orang meninggal, namun gadis Jerman berusia 17 tahun Juliana Knopke selamat setelah terjatuh dari ketinggian sekitar 3 kilometer. Dia sadar keesokan paginya. Ada hutan, puing-puing dan tumpukan kado Natal yang berjatuhan dari pesawat. Juliana diikat ke kursi. Tulang selangkanya patah. Ibunya meninggal bersama penumpang lainnya. Dengan membawa sekantong permen dan berusaha untuk tidak memikirkan ibunya, Juliana berangkat. Selama sepuluh hari dia mengembara di hutan, menyusuri aliran sungai, mengikuti nasihat ayah ahli biologinya, “jika kamu tersesat di hutan, kamu akan menemui orang-orang dengan mengikuti aliran air.”

Dia berjalan mengitari buaya dan memukul-mukul air dangkal dengan tongkat untuk menakuti ikan pari. Saya tersandung di suatu tempat dan kehilangan sepatu saya. Pada akhirnya, yang tersisa hanyalah rok mini yang robek. Pada hari kesepuluh dia melihat sebuah kano. Butuh beberapa jam baginya untuk mendaki lereng pantai menuju gubuk, di mana dia ditemukan keesokan harinya oleh tim penebang pohon.

Menurut statistik dari layanan ACRO yang mencatat semua kecelakaan pesawat, dari tahun 1940 hingga 2008, 118.934 orang meninggal akibat kecelakaan tersebut. Hanya 157 yang selamat.

Dari mereka yang beruntung, 42 orang selamat setelah terjatuh dari ketinggian lebih dari 3 kilometer.

Pada tahun 1959-1962, beberapa balon stratosfer dibangun, dirancang untuk menguji pakaian antariksa dan penerbangan serta sistem parasut untuk mendarat dari ketinggian. Balon stratosfer semacam itu, biasanya, dilengkapi dengan gondola terbuka, pakaian antariksa melindungi stratonaut dari atmosfer yang dijernihkan. Tes-tes ini ternyata sangat berbahaya. Dari enam stratonaut, tiga tewas dan satu kehilangan kesadaran saat jatuh bebas.

Proyek American Excelsior mencakup tiga lompatan ketinggian dari balon stratosfer dengan volume 85.000 m³ dengan gondola terbuka, yang dilakukan oleh Joseph Kittinger pada tahun 1959-1960. Dia menguji pakaian tekanan kompensasi dengan helm dan parasut dua tahap dari sistem Beaupre, yang terdiri dari parasut stabilisasi dengan diameter 2 m, yang seharusnya melindungi penerjun payung dari rotasi saat terbang di stratosfer dan parasut utama dengan a diameter 8,5 m untuk pendaratan. Pada lompatan pertama dari ketinggian 23.300 m, akibat penyebaran awal parasut stabilisasi, tubuh pilot mulai berputar dengan frekuensi sekitar 120 rpm dan ia kehilangan kesadaran. Hanya berkat sistem penyebaran otomatis parasut utama Kittinger berhasil melarikan diri. Penerbangan kedua dan ketiga lebih berhasil, meskipun pada penerbangan ketiga tekanan sarung tangan kanan berkurang dan tangan pilot menjadi sangat bengkak. Dalam penerbangan ketiga, yang berlangsung pada 16 Agustus 1960, Kittinger mencetak beberapa rekor sekaligus - ketinggian penerbangan dengan balon stratosfer, ketinggian jatuh bebas, dan kecepatan yang dikembangkan oleh manusia tanpa menggunakan transportasi. Jatuhnya berlangsung selama 4 menit 36 ​​detik, di mana pilot terbang sejauh 25.816 m dan di beberapa daerah mencapai kecepatan sekitar 1000 km/jam, sangat mendekati kecepatan suara.

Proyek StratoLab mencakup empat penerbangan substratosfer dan lima penerbangan stratosfer, empat di antaranya dengan gondola tertutup dan satu (StratoLab V) dengan gondola terbuka. Penerbangan StratoLab V "Lee Lewis" berlangsung pada tanggal 4 Mei 1961. Stratostat dengan volume lebih dari 283.000 m³ diluncurkan dari kapal induk Antietam di Teluk Meksiko dan 2 jam 11 menit setelah peluncuran mencapai rekor ketinggian 34.668 m Stratonaut Malcolm Ross dan Victor Preter mengenakan pakaian antariksa. Setelah berhasil melakukan pendaratan, Preter meninggal, tidak dapat tetap berada di jalan saat naik ke helikopter dan tersedak. Dia menurunkan tekanan setelan itu sebelumnya, karena dia yakin bahayanya telah berlalu.

Di Uni Soviet, untuk pengujian semacam itu, balon stratosfer SS-Volga digunakan, dibuat oleh OKB-424 (sekarang Biro Desain Otomasi Dolgoprudny Perusahaan Kesatuan Negara) di bawah kepemimpinan M. I. Gudkov, nacelle tersegel yang meniru modul keturunan sebuah pesawat ruang angkasa, dan dilengkapi dengan alat untuk mengeluarkan udara dan alat pelontar ke bawah (penerbangan tak berawak pertama pada tahun 1959). Pada tanggal 1 November 1962, rekor penerbangan berawak dengan lompatan parasut terjadi. Balon stratosfer dengan penguji Evgeny Andreev dan Pyotr Dolgov mencapai ketinggian 25458 m, setelah itu gondola diturunkan tekanannya dan Andreev dikeluarkan. Ia terbang terjun bebas sejauh sekitar 24.500 m dan mendarat dengan selamat. Dia memegang rekor ketinggian jatuh bebas yang terdaftar (rekor Kittinger dibuat menggunakan parasut stabilisasi). Dolgov melompat dari ketinggian 28.640 m, namun secara tidak sengaja menurunkan tekanan helmnya saat melontar karena benturan dengan elemen kokpit yang menonjol dan meninggal. Stratonauts dianugerahi gelar Pahlawan Uni Soviet (Dolgov secara anumerta).
Stratostat SS-Volga secara aktif digunakan tidak hanya untuk lompatan parasut yang memecahkan rekor, tetapi juga untuk penerbangan uji biasa untuk menguji sistem penyelamatan, pendukung kehidupan dan komponen serta sistem lainnya, dan untuk mempelajari keadaan tubuh selama penerbangan. Berbagai pilot uji (misalnya, pilot-kosmonot masa depan Uni Soviet, Mayor V.G. Lazarev) masing-masing mencatat waktu puluhan jam di dalamnya.

Pada tahun 1965-1966, penerjun payung Amerika Nicholas Piantanida melakukan tiga upaya untuk memecahkan rekor yang dibuat oleh Andreev dan Kittinger, memulai proyek StratoJump. Pada tanggal 22 Oktober 1965, upaya pertama dilakukan yang berlangsung sekitar 30 menit. Di ketinggian sekitar 7 km, balon tersebut rusak dan pilot melarikan diri dengan parasut. Selama penerbangan keduanya pada tanggal 2 Februari 1966, balon stratosfer naik ke ketinggian 37.600 m, memecahkan rekor yang belum terpecahkan. Namun Piantanida tidak dapat memutuskan sambungan dari tabung oksigen yang dipasang di gondola dan beralih ke sistem otonom pakaian tersebut, sehingga lompatan tersebut harus dibatalkan. Mengikuti perintah dari darat, gondola terpisah dari balon stratosfer dan berhasil diturunkan dengan parasut. Pada tanggal 1 Mei 1966, penerbangan ketiga terjadi, yang berakhir dengan tragedi - selama pendakian di ketinggian 17.500 m, tekanan pakaian tekanan berkurang dan penerjun payung meninggal.

Pada tanggal 3 September 2003, upaya dilakukan untuk memecahkan rekor ketinggian penerbangan balon stratosfer baru. Silinder QinetiQ-1, tinggi 381 m dan volume sekitar 1.250.000 m³, diproduksi oleh perusahaan Inggris QinetiQ, seharusnya mengangkat gondola terbuka dengan dua pilot yang mengenakan pakaian luar angkasa ke ketinggian 40 km. Upaya tersebut berakhir dengan kegagalan - beberapa saat setelah balon mulai diisi dengan helium, ditemukan kerusakan pada cangkangnya dan penerbangan dibatalkan.

Misalkan seorang penerjun payung melakukan lompat jauh (Gbr. 3.28). Misalkan massa penerjun payung adalah koefisien hambatan udara ketika penerjun payung bergerak dengan parasut yang belum dibuka dan dengan parasut terbuka.

Pergerakan penerjun payung sebelum parasut terbuka akan tidak merata. Selama pergerakan, dua gaya bekerja padanya (Gbr. 3.29): gaya gravitasi dan gaya hambatan udara.Kita akan menganggap arah ke bawah positif. Mari kita tulis persamaan hukum kedua Newton untuk kasus ini:

Ada dua hal yang tidak diketahui dalam persamaan ini: . Persamaan tambahan yang diperlukan adalah persamaan yang menghubungkan gaya hambatan udara dengan kecepatan:

Substitusikan nilai persamaan ini ke dalam persamaan hukum kedua Newton, kita peroleh:

Mari kita gunakan persamaan ini dan pantau perubahan percepatannya. Sesuai dengan kondisi, pada saat awal, kecepatan dan gaya hambatan udara sama dengan nol. Oleh karena itu percepatan. Pada saat-saat pertama pergerakan, kecepatan meningkat dengan cepat. Seiring dengan itu, gaya hambatan udara meningkat, perbedaan gaya berkurang dan percepatan mulai berkurang. Grafik percepatan terhadap waktu ditunjukkan pada Gambar. 3.30, sebuah.

Karena percepatan a semakin kecil, maka pada periode waktu berikutnya peningkatan kecepatan dan perubahan gaya hambatan semakin melambat.

Seperti dapat dilihat dari persamaan, kecepatan kendali maksimum dapat ditunjukkan di mana gaya hambatan udara menjadi sama dengan gaya gravitasi dan percepatannya menjadi nol. Nilai kecepatan ini ditentukan dari persamaan

Dengan menggunakan grafik (Gbr. 3.30, b), Anda dapat melacak perubahan kecepatan. Pada awalnya kecepatannya meningkat dengan cepat. Kemudian pertumbuhannya melambat, dan secara bertahap mendekati nilai kendali yang sama dengan kecepatan gerak seragam dalam keadaan tunak.

Ringkasnya, kita dapat mengatakan bahwa pada awalnya gerakan penerjun payung dipercepat, dan kemudian seragam. Pada saat yang sama, percepatannya menurun dari nilai menjadi nol, dan kecepatannya meningkat dari nol ke nilai yang sesuai dengan gerak tetap.

Tidak peduli dari ketinggian berapa penerjun payung mulai jatuh, dia, dengan parasut yang belum dibuka, akan mendekati Bumi dengan kecepatan konstan kira-kira sama dengan

Dengan demikian, aksi gaya hambatan udara sepenuhnya mengubah gambaran keseluruhan benda yang jatuh bebas: ketika jatuh di udara, semua benda bergerak dengan percepatan hanya dalam periode waktu awal, tidak terlalu lama, dan kemudian gerakannya menjadi seragam. Gambaran terjadinya gerak beraturan stasioner dapat dilihat dengan mengamati jatuhnya sebuah bola di dalam bejana yang mengandung zat cair kental (Gbr. 3.31).

Sekarang mari kita lihat apa yang terjadi jika parasut terbuka.

Selama pembukaan parasut, gaya hambatan udara meningkat tajam, dan koefisien hambatan menjadi sama dengan Gaya hambatan menjadi lebih besar dari gaya gravitasi (Gbr. 3.32). Akselerasi ke atas terjadi. Pergerakannya menjadi lebih lambat, dimulai dari saat parasut dikerahkan sepenuhnya.