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स्काइडाइवर के गिरने की गतिगिरने के समय, वायु घनत्व, गिरने वाले पिंड का क्षेत्रफल और उसके ड्रैग गुणांक पर निर्भर करता है।
गिरने वाले शरीर के वजन का गिरने की गति पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।
इस तथ्य के कारण कि खेल और प्रशिक्षण कूदते हैं। कम गति से उड़ान भरने वाले विमानों से पैराशूट उतारे जाते हैं, गणना में गिरने की ऊर्ध्वाधर गति पर प्रारंभिक क्षैतिज गति के प्रभाव को ध्यान में नहीं रखा जाता है।
यदि प्रारंभिक ऊर्ध्वाधर वेग शून्य है, तो वेग कम होने पर शरीर द्वारा तय की गई दूरी केवल एक मात्रा पर निर्भर करेगी - गुरुत्वाकर्षण का त्वरण जीऔर तय की गई दूरी सूत्र द्वारा निर्धारित की जा सकती है
कहाँ टी-पतझड़ का समय, सेकंड।
जैसे-जैसे गति बढ़ती है, कई अन्य कारक भूमिका में आते हैं।
हवा में गिरने वाले किसी पिंड पर दो बल कार्य करते हैं: गुरुत्वाकर्षण जी,हमेशा नीचे की ओर निर्देशित होता है, और वायु प्रतिरोध बल Q, शरीर की गति की दिशा के विपरीत दिशा में निर्देशित होता है। यदि कोई क्षैतिज वेग घटक नहीं है, तो वायु प्रतिरोध का बल गुरुत्वाकर्षण बल के विरुद्ध निर्देशित होता है (चित्र 1)।
बल तक गिरने की दर बढ़ेगी जीऔर Q संतुलित नहीं होगा:
इस अवस्था को स्थिर गिरावट कहा जाता है, और संबंधित गति को सीमित (महत्वपूर्ण) गति कहा जाता है।
क्रांतिक गति सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है
इस गति पर सी.एक्सपैराशूटिस्ट 0.3 42 मीटर/सेकंड के बराबर होगा, और साथ में सी.एक्सपैराशूटिस्ट 0.15-58 मी/से.
चूँकि हवा का घनत्व ऊंचाई के साथ बदलता है, गिरावट की दर लगातार बदलती रहेगी।
चावल। 1. पैराशूटिस्ट के गिरने पर जवाबी कार्रवाई
शरीर की स्थिति के आधार पर 1500-2000 मीटर की ऊंचाई से गिरने के दौरान पैराशूटिस्ट द्वारा तय की गई दूरी तालिका में दिखाई गई है। 1.
जैसे-जैसे पैराशूटिस्ट का द्रव्यमान बढ़ता है, उसके गिरने की गति भी बढ़ती जाती है। साथ ही, हालांकि, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि पैराशूटिस्ट के द्रव्यमान में वृद्धि हमेशा शरीर के मध्य भाग में वृद्धि के साथ जुड़ी होती है, और इसके परिणामस्वरूप, वायु प्रतिरोध में वृद्धि होती है, जो औसतन एक की ओर ले जाती है। गति में मामूली वृद्धि. मोटे तौर पर, हम यह मान सकते हैं कि पैराशूटिस्ट के द्रव्यमान में 10 किलोग्राम परिवर्तन से स्थिर गिरावट के दौरान गति में 2% का परिवर्तन होता है, जो पृथ्वी की सतह पर 1 मीटर/सेकेंड के अंतर के बराबर होगा।
पैराशूट परिनियोजन के दौरान भार।जब पैराशूट तैनात किया जाता है, तो गिरने के दौरान प्राप्त गति कम हो जाती है। यांत्रिकी से ज्ञात होता है कि प्रति इकाई समय में परिमाण या दिशा में गति में होने वाले किसी भी परिवर्तन को त्वरण कहा जाता है।
यदि, उदाहरण के लिए, आंदोलन की शुरुआत में गति थी , और थोड़ी देर बाद टीबन गया , तो औसत त्वरण सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है
कहाँ ए -त्वरण;
आंदोलन की शुरुआत में गति;
- आंदोलन के अंत में गति;
टी-वह समय जिसके दौरान गति में परिवर्तन हुआ।
गति की शुरुआत और अंत में गति को जानकर, उदाहरण के लिए, पैराशूट खोलते समय, साथ ही वह समय जिसके दौरान यह पूरी तरह से खुलता है, आप औसत त्वरण का मूल्य निर्धारित कर सकते हैं।
यदि हम गिरने की गति 50 मीटर/सेकंड मानते हैं, तो पैराशूट खुलने के बाद की गति होगी , 5 मीटर/सेकेंड और समय के बराबर टी,जिसके दौरान पैराशूट पूरी तरह से तैनात हो जाता है, हमें 2 सेकंड मिलते हैं
= 
ऋण चिह्न गिरावट की दर में मंदी (ब्रेक लगाना) का संकेत देता है।
यह जानते हुए कि मुक्त गिरावट के दौरान त्वरण 9.81 मीटर/सेकेंड 2 है, आइए निर्धारित करें कि त्वरण कितनी बार बढ़ गया है, अर्थात, अधिभार का परिमाण क्या है:
ओवरलोड पर डेटा होने से लोड निर्धारित करना आसान है एफ,पैराशूट खुलने के समय शरीर पर कार्य करना। इसकी गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है
एफ == एमजीएन.
70 किलो के पैराशूटिस्ट द्रव्यमान के साथ हमें मिलता है
एफ=70.9.81.2.3= 1579.4 एन (161 किलोग्राम)।
इसका मतलब यह है कि जिस समय पैराशूट खुलता है, पैराशूटिस्ट अधिभार के अनुपात में अपने द्रव्यमान को "जोड़" देता है। एक व्यक्ति ऐसे अधिभार को आसानी से सहन कर सकता है, खासकर जब से वे तुरंत नहीं होते हैं, लेकिन 2 एस के बाद अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंचते हैं, जिसके दौरान गति बदल जाती है
तालिका नंबर एक
| गिरने का समय | शरीर की स्थिति | ||
| उल्टा स्थिर | अस्थिर | स्थिर फ्लैट | |
| शरीर द्वारा तय की गई दूरी, मी | |||
| 4.9 | 4,9 | 4.9 | |
| 19.5 | 19.5 | 19,5 | |
| 44,0 | 43,8 | 43.5 | |
| 76,0 | 75,0 | 73,5 | |
खुले पैराशूट के साथ उतरने की गति।एक पैराशूट के साथ उतरने की एक स्थिर दर पर जिसकी अपनी क्षैतिज गति नहीं होती है, कैनोपी ड्रैग बल Q गुरुत्वाकर्षण बल के साथ संतुलन में होता है जी।ताकत। इस मामले में वे चित्र में दिखाए अनुसार स्थित हैं। 1.
जब संतुलन प्राप्त हो जाता है, अर्थात जी==क्यू,तब
अत: पैराशूट प्रणाली के लिए जमीन के निकट उतरने की दर होगी
यदि हम सिस्टम की गंभीरता को लें जी==90 kgf, ड्रैग गुणांक = 0.9, और पैराशूट चंदवा क्षेत्र S = 55 मीटर 2, तो हमें मिलता है
= 
जो UT-15 पैराशूट कैनोपी के साथ एक वंश से मेल खाता है
आधुनिक खेल पैराशूटों की अपनी क्षैतिज गति होती है। इससे उन्हें न केवल जमीन के संबंध में वायु द्रव्यमान के साथ, बल्कि एक दिशा या किसी अन्य में वायु द्रव्यमान के सापेक्ष भी वंश के दौरान आगे बढ़ने का अवसर मिलता है। गुंबद का अपना क्षैतिज वेग उस प्रतिक्रियाशील प्रभाव के कारण उत्पन्न होता है जब हवा गुंबद के छिद्रों से बाहर निकलती है।
वायुगतिकी से यह ज्ञात होता है कि हवा में किसी पिंड की गति के परिणामस्वरूप, गति की धुरी के साथ शरीर पर लगने वाला बल वायु प्रतिरोध के बल द्वारा प्रतिसादित होता है। बशर्ते कि ये ताकतें समान हों, आंदोलन की धुरी पर गति एक समान होगी। जब कोई एक बल बढ़ता है, तो एक अतिरिक्त बल प्रकट होता है, जो गति की रेखा के लंबवत निर्देशित होता है। वायुगतिकी में इस बल को लिफ्ट कहा जाता है और इसे अक्षर से दर्शाया जाता है वाई
चावल। 2. "ग्लाइडिंग" चंदवा के साथ पैराशूटिंग के दौरान बल वितरण की योजना:
जी "पैराशूटिस्ट + पैराशूट" प्रणाली का कुल उड़ान भार है; क्यू - खींचें बल; Y-उठाने का बल; डब्ल्यूपैराशूट गति: आर-पारिणामिक शक्ति
यह बल छोटा है और चंदवा को ऊपर नहीं उठा सकता है, उदाहरण के लिए हवाई जहाज की उड़ान के दौरान, लेकिन पैराशूट के साथ कूदते समय उतरने की दर पर इसका महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, जिसकी गति की अपनी क्षैतिज गति होती है, और इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए खाता।
शरीर के गिरने की क्रांतिक गति. यह ज्ञात है कि जब कोई पिंड हवा में गिरता है, तो यह गुरुत्वाकर्षण बल से प्रभावित होता है, जो सभी मामलों में लंबवत नीचे की ओर निर्देशित होता है, और वायु प्रतिरोध बल, जो प्रत्येक क्षण दिशा के विपरीत दिशा में निर्देशित होता है। गिरने की गति, जो बदले में परिमाण और दिशा दोनों में भिन्न होती है।
शरीर की गति के विपरीत दिशा में कार्य करने वाले वायु प्रतिरोध को ड्रैग कहा जाता है। प्रायोगिक आंकड़ों के अनुसार, खींचने का बल हवा के घनत्व, शरीर की गति, उसके आकार और आकार पर निर्भर करता है।
किसी पिंड पर लगने वाला परिणामी बल उसमें त्वरण प्रदान करता है ए,सूत्र द्वारा गणना की गई ए = जी – क्यू , (1)
कहाँ जी- गुरुत्वाकर्षण; क्यू- वायु खींचें बल;
एम- शरीर का भार।
समानता से (1) उसका अनुसरण करता है
अगर जी -क्यू > 0, तो त्वरण सकारात्मक है और शरीर की गति बढ़ जाती है;
अगर जी -क्यू < 0, तो त्वरण ऋणात्मक है और पिंड की गति कम हो जाती है;
अगर जी -क्यू = 0 है, तो त्वरण शून्य है और शरीर स्थिर गति से गिरता है (चित्र 2)।
पैराशूट के गिरने की निर्धारित दर. पैराशूटिस्ट की गति के प्रक्षेप पथ को निर्धारित करने वाली ताकतें उन्हीं मापदंडों द्वारा निर्धारित की जाती हैं, जब कोई पिंड हवा में गिरता है।
आने वाले वायु प्रवाह के सापेक्ष गिरने पर पैराशूटिस्ट के शरीर की विभिन्न स्थितियों के लिए ड्रैग गुणांक की गणना अनुप्रस्थ आयाम, वायु घनत्व, वायु प्रवाह की गति को जानने और ड्रैग की मात्रा को मापने के द्वारा की जाती है। गणना करने के लिए, मध्य भाग जैसे मान की आवश्यकता होती है।
मिडसेक्शन (मिडशिप सेक्शन)- चिकनी घुमावदार आकृति वाले लम्बे शरीर का क्षेत्रफल के हिसाब से सबसे बड़ा क्रॉस-सेक्शन। पैराशूटिस्ट के मध्य भाग को निर्धारित करने के लिए, आपको उसकी ऊंचाई और उसकी फैली हुई भुजाओं (या पैरों) की चौड़ाई जानने की आवश्यकता है। व्यवहार में, गणना भुजाओं की चौड़ाई को ऊंचाई के बराबर लेती है, इस प्रकार पैराशूटिस्ट का मध्य भाग बराबर होता है एल 2 . जब अंतरिक्ष में पिंड की स्थिति बदलती है तो मध्य भाग बदल जाता है। गणना की सुविधा के लिए, मध्य भाग मान को एक स्थिर मान माना जाता है, और इसके वास्तविक परिवर्तन को संबंधित ड्रैग गुणांक द्वारा ध्यान में रखा जाता है। आने वाले वायु प्रवाह के सापेक्ष पिंडों की विभिन्न स्थितियों के लिए खींचें गुणांक तालिका में दिए गए हैं।
तालिका नंबर एक
विभिन्न निकायों का खींचें गुणांक
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किसी पिंड के गिरने की स्थिर-अवस्था की गति हवा के द्रव्यमान घनत्व से निर्धारित होती है, जो ऊंचाई, गुरुत्वाकर्षण बल के साथ बदलती है, जो शरीर के द्रव्यमान, मध्य भाग और पैराशूटिस्ट के ड्रैग गुणांक के अनुपात में बदलती है।
कार्गो-पैराशूट प्रणाली को कम करना. हवा से भरे पैराशूट चंदवा के साथ एक भार गिराना एक मनमाने शरीर के हवा में गिरने का एक विशेष मामला है।
एक पृथक निकाय की तरह, सिस्टम की लैंडिंग गति पार्श्व भार पर निर्भर करती है। पैराशूट चंदवा का क्षेत्र बदलना एफ n, हम पार्श्व भार बदलते हैं, और इसलिए लैंडिंग गति। इसलिए, सिस्टम की आवश्यक लैंडिंग गति पैराशूट चंदवा के क्षेत्र द्वारा प्रदान की जाती है, जिसकी गणना सिस्टम की परिचालन सीमाओं से की जाती है।
पैराशूटिस्ट का उतरना और उतरना. पैराशूटिस्ट के गिरने की स्थिर गति, चंदवा भरने की महत्वपूर्ण गति के बराबर, पैराशूट खुलने पर समाप्त हो जाती है। गिरने की गति में तेज कमी को एक गतिशील झटके के रूप में माना जाता है, जिसकी ताकत मुख्य रूप से पैराशूट चंदवा के खुलने के समय और पैराशूट के खुलने के समय पैराशूटिस्ट के गिरने की गति पर निर्भर करती है।
पैराशूट की आवश्यक तैनाती का समय, साथ ही अधिभार का समान वितरण, इसके डिजाइन द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। लैंडिंग और विशेष प्रयोजन पैराशूट में, यह कार्य ज्यादातर मामलों में चंदवा पर रखे गए कैमरे (कवर) द्वारा किया जाता है।
कभी-कभी, पैराशूट खोलते समय, एक पैराशूटिस्ट 1-2 सेकंड के भीतर छह से आठ गुना अधिक भार का अनुभव करता है। पैराशूट सस्पेंशन सिस्टम का चुस्त फिट, साथ ही शरीर का सही समूहन, पैराट्रूपर पर गतिशील प्रभाव बल के प्रभाव को कम करने में मदद करता है।
उतरते समय, पैराशूटिस्ट ऊर्ध्वाधर के अलावा, क्षैतिज दिशा में भी चलता है। क्षैतिज गति हवा की दिशा और ताकत, पैराशूट के डिजाइन और वंश के दौरान चंदवा की समरूपता पर निर्भर करती है। एक गोल गुंबद वाले पैराशूट पर, हवा की अनुपस्थिति में, पैराशूटिस्ट सख्ती से लंबवत उतरता है, क्योंकि वायु प्रवाह का दबाव चंदवा की पूरी आंतरिक सतह पर समान रूप से वितरित होता है। गुंबद की सतह पर हवा के दबाव का असमान वितरण तब होता है जब इसकी समरूपता प्रभावित होती है, जो निलंबन प्रणाली के कुछ स्लिंग्स या मुक्त सिरों को कसने से किया जाता है। गुंबद की समरूपता बदलने से इसके चारों ओर वायु प्रवाह की एकरूपता प्रभावित होती है। उभरे हुए हिस्से की तरफ से निकलने वाली हवा एक प्रतिक्रियाशील बल पैदा करती है, जिसके परिणामस्वरूप पैराशूट 1.5 - 2 मीटर/सेकेंड की गति से चलता (फिसलता) है।
इस प्रकार, एक शांत स्थिति में, किसी भी दिशा में क्षैतिज रूप से एक गोल चंदवा के साथ पैराशूट को स्थानांतरित करने के लिए, इस स्थिति में वांछित दिशा में स्थित हार्नेस की रेखाओं या मुक्त सिरों को खींचकर और पकड़कर ग्लाइड बनाना आवश्यक है। आंदोलन।
विशेष प्रयोजन के पैराट्रूपर्स के बीच, स्लॉट या पंख के आकार के गुंबद के साथ एक गोल गुंबद वाले पैराशूट पर्याप्त उच्च गति पर क्षैतिज गति प्रदान करते हैं, जो पैराट्रूपर को चंदवा को मोड़कर, लैंडिंग की अधिक सटीकता और सुरक्षा प्राप्त करने की अनुमति देता है।
चौकोर छत्र वाले पैराशूट पर, छत्र पर तथाकथित बड़े कील के कारण हवा में क्षैतिज गति होती है। बड़े कील के किनारे से छतरी के नीचे से निकलने वाली हवा एक प्रतिक्रिया बल बनाती है और पैराशूट को 2 मीटर/सेकेंड की गति से क्षैतिज रूप से चलने का कारण बनती है। स्काइडाइवर, पैराशूट को वांछित दिशा में मोड़कर, अधिक सटीक लैंडिंग के लिए, हवा में मोड़ने के लिए, या लैंडिंग की गति को कम करने के लिए वर्गाकार छत्र की इस संपत्ति का उपयोग कर सकता है।
हवा की उपस्थिति में, लैंडिंग गति वंश गति के ऊर्ध्वाधर घटक और हवा की गति के क्षैतिज घटक के ज्यामितीय योग के बराबर होती है और सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है
वीपीआर = वी 2 डीसी + वी 2 3, (2)
कहाँ वी 3- जमीन के पास हवा की गति.
यह याद रखना चाहिए कि ऊर्ध्वाधर वायु प्रवाह वंश की गति को महत्वपूर्ण रूप से बदल देता है, जबकि नीचे की ओर वायु प्रवाह लैंडिंग गति को 2 - 4 मीटर/सेकेंड तक बढ़ा देता है। इसके विपरीत, बढ़ती धाराएँ इसे कम कर देती हैं।
उदाहरण:पैराट्रूपर की उतरने की गति 5 मीटर/सेकेंड है, जमीन पर हवा की गति 8 मीटर/सेकेंड है। मी/से. में लैंडिंग गति निर्धारित करें।
समाधान: वीपीआर = 5 2 +8 2 = 89 ≈ 9.4
पैराशूट जंप का अंतिम और सबसे कठिन चरण लैंडिंग है। लैंडिंग के समय, पैराशूटिस्ट को जमीन पर एक प्रभाव का अनुभव होता है, जिसकी ताकत उतरने की गति और इस गति के खोने की गति पर निर्भर करती है। गति की हानि को लगभग धीमा करना शरीर के विशेष समूहन द्वारा प्राप्त किया जाता है। उतरते समय, पैराट्रूपर्स खुद को समूहबद्ध करते हैं ताकि पहले अपने पैरों से जमीन को छू सकें। पैर, झुकने से, झटका का बल नरम हो जाता है, और भार शरीर पर समान रूप से वितरित हो जाता है।
हवा की गति के क्षैतिज घटक के कारण पैराशूटिस्ट की लैंडिंग गति बढ़ने से जमीन पर प्रभाव का बल (R3) बढ़ जाता है। जमीन पर प्रभाव का बल नीचे उतरते पैराशूटिस्ट की गतिज ऊर्जा और इस बल द्वारा उत्पन्न कार्य की समानता से पाया जाता है:
एम पी वी 2 = आरएच एलसी.टी. , (3)
आरएच = एम पी वी 2 = एम पी (वि 2 एस.एन. + वी 2 एच ) , (4)
2 एलसी.टी. 2एलसी.टी.
कहाँ एलसी.टी. - पैराशूटिस्ट के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र से जमीन तक की दूरी।
लैंडिंग की स्थिति और पैराशूटिस्ट के प्रशिक्षण की डिग्री के आधार पर, प्रभाव बल का परिमाण व्यापक सीमाओं के भीतर भिन्न हो सकता है।
उदाहरण। 80 किलोग्राम वजन वाले पैराशूटिस्ट के एन में प्रभाव बल का निर्धारण करें, यदि उतरने की गति 5 मीटर/सेकेंड है, जमीन पर हवा की गति 6 मीटर/सेकेंड है, और पैराशूटिस्ट के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र से जमीन तक की दूरी है 1 मी.
समाधान: आर z = 80 (5 2 + 6 2) = 2440 .
2 . 1
लैंडिंग के दौरान प्रभाव बल को स्काइडाइवर द्वारा अलग-अलग तरीकों से देखा और महसूस किया जा सकता है। यह काफी हद तक उस सतह की स्थिति पर निर्भर करता है जिस पर वह उतरता है और वह जमीन से मिलने के लिए कैसे तैयार होता है। इस प्रकार, गहरी बर्फ या नरम जमीन पर उतरते समय, कठोर जमीन पर उतरने की तुलना में प्रभाव काफी नरम हो जाता है। यदि कोई पैराट्रूपर हिलता है, तो उतरने पर प्रभाव का बल बढ़ जाता है, क्योंकि उसके लिए झटका झेलने के लिए शरीर की सही स्थिति लेना मुश्किल होता है। ज़मीन के करीब आने से पहले पत्थरबाजी को बुझा देना चाहिए।
सही ढंग से उतरने पर, पैराट्रूपर द्वारा अनुभव किया जाने वाला भार छोटा होता है। दोनों पैरों पर उतरते समय भार को समान रूप से वितरित करने के लिए, उन्हें एक साथ रखने की सिफारिश की जाती है, इतना झुकना कि भार के प्रभाव में वे स्प्रिंगिंग करते हुए आगे झुक सकें। पैरों और शरीर में तनाव समान रूप से बनाए रखा जाना चाहिए, और लैंडिंग की गति जितनी अधिक होगी, तनाव उतना ही अधिक होना चाहिए।
जिस गति से कोई पिंड गैस या तरल में गिरता है वह तब स्थिर हो जाता है जब पिंड उस गति तक पहुंच जाता है जिस पर गुरुत्वाकर्षण आकर्षण बल माध्यम के प्रतिरोध बल द्वारा संतुलित होता है।
हालाँकि, जब बड़ी वस्तुएँ चिपचिपे माध्यम में चलती हैं, तो अन्य प्रभाव और पैटर्न प्रबल होने लगते हैं। जब वर्षा की बूंदें एक मिलीमीटर के केवल दसवें हिस्से के व्यास तक पहुंचती हैं, तो तथाकथित घूर्णन बनाते हैंनतीजतन प्रवाह में व्यवधान.आपने उन्हें बहुत स्पष्ट रूप से देखा होगा: जब एक कार पतझड़ में गिरी हुई पत्तियों से ढकी हुई सड़क पर चलती है, तो सूखी पत्तियाँ न केवल कार के किनारों पर बिखर जाती हैं, बल्कि एक प्रकार की वाल्ट्ज में घूमने लगती हैं। वे जिन वृत्तों का वर्णन करते हैं वे बिल्कुल रेखाओं का अनुसरण करते हैं वॉन कर्मन भंवर, जिसे हंगरी में जन्मे भौतिक विज्ञानी थियोडोर वॉन कार्मन (1881-1963) के सम्मान में अपना नाम मिला, जो संयुक्त राज्य अमेरिका में चले गए और कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में काम किया, आधुनिक व्यावहारिक वायुगतिकी के संस्थापकों में से एक बन गए। ये अशांत भंवर आमतौर पर ब्रेकिंग का कारण बनते हैं - वे इस तथ्य में मुख्य योगदान देते हैं कि एक कार या विमान, एक निश्चित गति से तेज होने पर, तेजी से बढ़े हुए वायु प्रतिरोध का सामना करता है और आगे तेजी लाने में असमर्थ होता है। यदि आपने कभी अपनी यात्री कार को भारी और तेजी से आने वाली वैन के साथ तेज गति से चलाया है और कार अगल-बगल से "घूमने" लगी है, तो जान लें कि आपने खुद को वॉन कर्मन बवंडर में पाया है और सबसे पहले इससे परिचित हो गए हैं- हाथ।
जब बड़े पिंड वायुमंडल में मुक्त रूप से गिरते हैं, तो भंवर लगभग तुरंत शुरू हो जाते हैं, और गिरने की अधिकतम गति बहुत जल्दी पहुंच जाती है। उदाहरण के लिए, स्काइडाइवर्स के लिए, अधिकतम वायु प्रतिरोध पर अधिकतम गति 190 किमी/घंटा से लेकर, जब वे अपनी बाहें फैलाकर गिरते हैं, मछली या सैनिक की तरह गोता लगाते समय 240 किमी/घंटा तक होती है।
आइए मान लें कि एक पैराशूटिस्ट लंबी छलांग लगाता है (चित्र 3.28)। मान लीजिए पैराशूटिस्ट का द्रव्यमान वायु प्रतिरोध का गुणांक है जब पैराशूटिस्ट एक बंद पैराशूट के साथ और एक खुले पैराशूट के साथ चलता है
पैराशूट खुलने से पहले पैराशूटिस्ट की गति असमान होगी। गति के दौरान, दो बल इस पर कार्य करते हैं (चित्र 3.29): गुरुत्वाकर्षण बल और वायु प्रतिरोध बल हम नीचे की दिशा को सकारात्मक मानेंगे। आइए इस मामले के लिए न्यूटन के दूसरे नियम का समीकरण लिखें:
इस समीकरण में दो अज्ञात हैं: . आवश्यक अतिरिक्त समीकरण गति के लिए वायु प्रतिरोध के बल से संबंधित समीकरण होगा:
इस समीकरण के मान को न्यूटन के दूसरे नियम के समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर, हमें मिलता है:
आइए इस समीकरण का उपयोग करें और त्वरण में परिवर्तन की निगरानी करें। शर्त के अनुसार, प्रारंभिक क्षण में गति, और वायु प्रतिरोध का बल शून्य के बराबर होता है। इसलिए त्वरण. गति के पहले क्षणों में गति तेजी से बढ़ जाती है। इसके साथ ही वायु प्रतिरोध का बल बढ़ जाता है, बलों में अंतर कम हो जाता है और त्वरण कम होने लगता है। समय के साथ त्वरण का एक ग्राफ चित्र में दिखाया गया है। 3.30, ए.
चूँकि त्वरण a कम होता जाता है, बाद के समय में गति में वृद्धि और प्रतिरोध बल में परिवर्तन अधिक से अधिक धीमा हो जाता है।
जैसा कि समीकरण से देखा जा सकता है, अधिकतम नियंत्रण गति को इंगित करना संभव है जिस पर वायु प्रतिरोध का बल गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर हो जाता है और त्वरण शून्य हो जाता है। इस गति का मान समीकरण से निर्धारित होता है
ग्राफ़ (चित्र 3.30, बी) का उपयोग करके, आप गति में परिवर्तन को ट्रैक कर सकते हैं। पहले तो स्पीड तेजी से बढ़ती है. फिर इसकी वृद्धि धीमी हो जाती है, और यह धीरे-धीरे स्थिर-अवस्था एकसमान गति की गति के बराबर नियंत्रण के मूल्य के करीब पहुंच जाती है।
संक्षेप में, हम कह सकते हैं कि सबसे पहले पैराशूटिस्ट की गति तेज हुई, और फिर एक समान हो गई। साथ ही, इसका त्वरण मान से घटकर शून्य हो गया, और इसकी गति शून्य से बढ़कर स्थिर गति के अनुरूप मान हो गई।
इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि पैराशूटिस्ट कितनी ऊंचाई से गिरना शुरू कर देता है, वह एक बंद पैराशूट के साथ, लगभग बराबर स्थिर गति से पृथ्वी के पास पहुंचेगा
इस प्रकार, वायु प्रतिरोध बलों की कार्रवाई पिंडों के मुक्त रूप से गिरने की पूरी तस्वीर को पूरी तरह से बदल देती है: हवा में गिरने पर, सभी पिंड केवल प्रारंभिक, बहुत लंबे समय तक नहीं, बल्कि त्वरित गति से चलते हैं, और फिर उनकी गति एक समान हो जाती है। स्थिर एकसमान गति के उद्भव की ऐसी तस्वीर किसी चिपचिपे तरल पदार्थ के साथ एक बर्तन में एक गेंद के गिरने को देखकर देखी जा सकती है (चित्र 3.31)।
अब देखते हैं कि जब पैराशूट खुलता है तो क्या होता है।
पैराशूट की तैनाती के दौरान, वायु प्रतिरोध का बल तेजी से बढ़ता है, और ड्रैग गुणांक बराबर हो जाता है। प्रतिरोध बल गुरुत्वाकर्षण बल से अधिक हो जाता है (चित्र 3.32)। ऊपर की ओर तेजी आती है. पैराशूट पूरी तरह से तैनात होने के क्षण से ही गति धीमी हो जाती है।
एक स्काइडाइवर जिस गति से गिरता है वह गिरने के समय, वायु घनत्व, गिरने वाले शरीर के क्षेत्र और ड्रैग गुणांक पर निर्भर करता है। गिरने वाले शरीर के वजन का गिरने की गति पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।
हवा में गिरने वाले किसी पिंड पर दो बल कार्य करते हैं: गुरुत्वाकर्षण बल, हमेशा नीचे की ओर निर्देशित होता है, और वायु प्रतिरोध बल, गुरुत्वाकर्षण बल के विरुद्ध निर्देशित होता है। गिरने की गति तब तक बढ़ती रहेगी जब तक गुरुत्वाकर्षण बल और वायु प्रतिरोध बल संतुलित नहीं हो जाते। हवा में शरीर की गति की शुरुआत में गति बढ़ती है, फिर धीमी हो जाती है और अंत में 11-12 सेकंड पर गति लगभग स्थिर हो जाती है। इस स्थिति को कहा जाता है लगातार गिरावट, और संगत गति है अधिकतम गति।
गिरने की अवधि के अलावा, शरीर की गति छलांग की ऊंचाई, वजन, आकार और शरीर की स्थिति से काफी प्रभावित होती है।
चूँकि हवा का घनत्व ऊंचाई के साथ बदलता है, गिरने की गति भी बदल जाएगी। जमीन से जितना दूर, गिरने की गति उतनी अधिक, क्योंकि... वायु का घनत्व कम हो जाता है। आपके गिरने की गति 35 मीटर/सेकेंड से अधिक नहीं होगी। विमान से अलग होने के बाद, आप स्थिर छत्र के नीचे उतरेंगे।
पैराशूट खुलने पर भार उत्पन्न होता है।
पैराशूट परिनियोजन के दौरान उठाए गए भार के संबंध में हार्नेस सिस्टम का फिट होना बहुत महत्वपूर्ण है। पट्टियाँ जितनी अधिक समान रूप से और घनी होती हैं, उतना ही अधिक समान रूप से यह शरीर पर वितरित होती हैं। भार सहने के लिए शरीर की स्थिति आवश्यक है - चाहे वह तनावग्रस्त हो या शिथिल। सफलता की प्रत्याशा में, स्काइडाइवर को अपनी मांसपेशियों को समूहित और तनावग्रस्त करना चाहिए। इस मामले में, "झटका" बहुत आसानी से सहन किया जाएगा। सिर को बगल की ओर या झुका हुआ नहीं करना चाहिए, क्योंकि पट्टियाँ चोट का कारण बन सकती हैं।
हवा में पैराशूट का नियंत्रण और उसका भौतिक सार।
पैराशूट को नियंत्रित करने का अर्थ है दिशा और गति में परिवर्तन करके अंतरिक्ष में अपनी स्थिति बदलने की क्षमता। गोल गुम्बद पर क्षैतिज गति भी प्राप्त की जा सकती है।
उत्पन्न करना क्षैतिज आगे की गतिकसने की जरूरत है सामने की पट्टियाँ, एक स्लाइडिंग गुंबद बनाना, और इसे स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक समय के लिए इस स्थिति में रखना। इस स्थिति में, क्षैतिज गति लगभग = 1.5 - 2 मीटर/सेकेंड होगी।
पीछे, बाएँ, दाएँ क्षैतिज गति प्राप्त करने के लिए, पीछे, बाएँ या दाएँ पट्टियों को तदनुसार खींचना आवश्यक है।
जब रेखाओं को ऊपर खींचा जाता है, तो किनारा नीचे हो जाता है, छत्र का एक तिरछा हिस्सा बन जाता है, जबकि हवा का मुख्य भाग विपरीत दिशा से बाहर निकलने लगता है, एक प्रतिक्रियाशील बल पैदा होता है और पैराशूटिस्ट चलना शुरू कर देता है।
पैराट्रूपर एक और दो छतरियों पर उतरते हैं।
लैंडिंग के समय पैराशूटिस्ट की जमीन के सापेक्ष गति इस पर निर्भर करती है:वंश की दर; हवा की गति; पैराशूट नियंत्रण; लहराने की उपस्थिति.
पैराशूट प्रणाली की ऊर्ध्वाधर गति इस पर निर्भर करती है:पैराशूट वाले व्यक्ति का वजन; पैराशूट चंदवा ड्रैग गुणांक, जो क्षेत्र, चंदवा के आकार और सामग्री की वायु पारगम्यता पर निर्भर करता है; वायु घनत्व।
मोटे तौर पर यह माना जाता है कि यदि शरीर का वजन 10% बढ़ जाता है, तो इससे गिरावट की दर में 5% की वृद्धि हो जाती है।
उदाहरण के लिए:डी-6 पैराशूट के साथ एक पैराशूटिस्ट का वजन 100 किलोग्राम है - उतरने की गति = 5.0 मीटर/सेकेंड, और 110 किलोग्राम वजन के साथ ऊर्ध्वाधर गति = 5.25 मीटर/सेकेंड।
समुद्र तल से ऊपर क्षेत्र की ऊंचाई के आधार पर, गिरावट की दर कुछ इस तरह मापी जाती है: 200 मीटर की वृद्धि के साथ, दर 1% बढ़ जाती है। सर्दियों में, ठंढे मौसम में, जब हवा का घनत्व थोड़ा बढ़ जाता है, तो गिरावट की दर गर्मियों की तुलना में गर्म मौसम में 5% कम मानी जा सकती है।
दो छत्रों पर पैराशूटिस्ट के उतरने की दर एक छत्र पर उतरने की दर की तुलना में थोड़ी कम हो जाती है। ऊर्ध्वाधर गति में थोड़ी कमी का कारण उतरते समय दो गुंबदों का ढहना है, जिससे जमीन के सापेक्ष संचालित गुंबदों के क्षेत्र में कमी आती है।