跳伞运动员在10千米的高空,可以不打开降落伞往下跳,真是太英勇了!他们在下落到几百米的高度才拉开降落伞,慢慢落下。
也许你会以为,不打开降落伞下落,就像在真空里下落一样,不会受到空气阻力的影响。果真如此的话,延迟开伞跳伞花费的时间,应该比打开伞需要的时间少,因为速度更大。
实际情况是,空气阻力确实影响到了下落的速度。如果运动员一开始不打开降落伞下降,在最初的十几秒,他的速度确实在增加,但是有一点必须说明,随着速度的增加,空气的阻力也会变大,而且增长得很快,在很短的时间里,速度就上不去了。所以,运动员最后做的是匀速运动。
通过力学知识,我们可以分析一下延迟开伞跳伞的景象。一开始,没有打开降落伞的时候,在最初的12秒里,运动员是有加速度的。有的运动员轻一些,可能都达不到12秒。在这段时间里,运动员下落的高度是400米~450米,达到的速度大概是50米/秒。这之后,即便没有打开降落伞,速度也不会增加了,而是维持着这个速度下落。下落的水滴也是这个道理。只是,在一开始下落时,水滴加速下落的时间很短,只有大约1秒钟,甚至还到不了1秒钟。也就是说,水滴下落时达到的最高速度,没有延迟开伞跳伞那么大,它的速度有2米/秒~7米/秒,水滴越大,速度越大。