Air_Resistance

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당신이 자유낙하를 포함한 물리문제를 풀 때, 당신은 종종 공기저항을 무시하면서 가속이 지속적이고 끝이 없다고 여길 것이다. 사실상 공기저항 때문에 물체는 일정한 가속을 가지고 막연히 떨어지지 않는다. 그것을 볼 수 있는 방법은 같은 높이에서 떨어지는 야구공과 종이를 비교하는 것이다. 야구공은 바닥에 닿았을 때도 여전히 가속하고 있다. 공기는 야구공의 운동에 영향을 끼치는 것보다 종이에 더 큰 영향을 끼친다. 공기저항이 종이의 가속력을 줄이기 전까지 종이는 오랫동안 가속하지 않는다. 그래서 일정한 속도로 움직인다. 물체가 일정한 속력으로 떨어질 때 그것을 종단속도라고 한다. 또는 라고 한다. 종이는 아주 빨리 종단속도에 도달한다. 그라나 바닥에 떨어지는 짧은 순간에 야구공은 그렇지 않다.
공기저항은 때때로 항력라고 언급된다. 실험은 공기에서 떨어지는 다양한 물체들로 행해져 왔다. 이것은 항력이 때때로 속도에 비례하고 속도의 제곱에 비례한다는 것을 보여준다. 어느쪽에서든 항력의 방향은 운동방향과 반대이다. 수학적으로 항력은

로 설명될 수 있다. 상수 b와 c는 물체의 크기와 모양에 좌우되는 항력계수라고 불린다.
떨어질 때, 물체에는 두가지 힘이 작용한다 : 무게, mg 그리고 공기저항 or . 종단속도에서 밑으로 작용하는 힘과 위로 작용하는 힘은 같다. 그래서 , 그리고 그것은 항력이 첫 번째 관계를 따르느냐 두 번째 관계를 따르느냐에 달려있다.
어느 쪽이든지, g와 b 혹은 c가 상수이기 때문에 종단속도는 물체의 질량에 영향을 받는다. 상수를 빼면 이것은 각각 으로 나타낼 수 있다.

참고 자료

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