Un paracadute è uno dei modi più visivi per comprendere il potere della gravità e dell'aria, e come possono funzionare l'uno contro l'altro. Un paracadute rende apparentemente impossibile, come saltare da un aereo in sicurezza, possibile. Permette all'utente di sfruttare l'aria per controllare e rallentare la sua discesa.

Gravity

Un paracadute è un pezzo di tessuto leggero attaccato ad un oggetto più pesante, come un corpo umano. Mentre la gravità lavora per tirare l'oggetto verso la Terra, il paracadute si apre, rilasciando il tessuto che funziona contro la gravità, rallentandolo. Il paracadute, ovviamente, non ferma la gravità. L'oggetto alla fine raggiunge il suolo. Il paracadute lo rallenta tanto che l'oggetto atterra molto più dolcemente di quanto non lo farebbe senza. I paracadute riducono la gravità al punto che un corpo umano può tranquillamente cadere da un aereo mentre ne usa uno.

Resistenza all'aria

Quando un paracadute si apre, è una seconda forza che funziona contro la gravità. Questa è resistenza aerea. L'aria si raccoglie sotto il paracadute di tessuto, spingendolo verso l'alto mentre la gravità tira verso il basso l'oggetto pesante attaccato. Questa spinta rallenta la caduta dell'oggetto resistendo all'aria sotto il paracadute. La resistenza aerea è una forza non conservativa, in quanto il lavoro che svolge dipende dal movimento verso il basso dell'oggetto pesante trainato dalla gravità verso la Terra.

Velocità terminale

Quando un oggetto pesante cade, raggiunge una velocità chiamata velocità terminale. Questa è la velocità in cui l'oggetto continuerà a cadere a meno che qualcosa non lo arresti. Ad esempio, l'atterraggio a terra termina la velocità terminale. L'apertura di un paracadute modifica la velocità terminale, rendendola molto più lenta della velocità finale di un oggetto in caduta libera. Il paracadute aperto produce una resistenza dell'aria maggiore della forza di gravità. La velocità terminale si riduce finché non si verifica nuovamente un equilibrio, che avviene a una velocità abbastanza lenta per consentire all'oggetto in caduta di fare un atterraggio sicuro.

Esperimento

Esperimento con gravità, resistenza aerea e velocità terminale creando il tuo paracadute in miniatura. Perforare quattro fori equidistanti attorno al bordo di un bicchiere di carta. Legare una lunghezza a ciascuno dei fori e fissare le altre estremità agli angoli di un paracadute ricavato da un sacchetto di plastica. Stare su una scala e far cadere la tazza. Potrebbe essere necessario sperimentare le dimensioni e la forma del paracadute e le lunghezze delle corde prima di poter inviare la tazza in modo affidabile senza spargere i penny.