При движении парашютиста, когда сумма векторов всех сил, действующих на него, равна нулю, это состояние называется динамическим равновесием. В контексте парашютиста это происходит, когда сила тяжести, действующая вниз, уравновешивается силой сопротивления воздуха, действующей вверх. В этот момент парашютист достигает постоянной скорости, которая называется предельной скоростью.
Когда парашютист прыгает из самолета, он сначала ускоряется под действием силы тяжести. По мере увеличения скорости увеличивается и сила сопротивления воздуха. В какой-то момент сила сопротивления становится равной силе тяжести, и парашютист перестает ускоряться, достигая предельной скорости.
Таким образом, график зависимости модуля скорости парашютиста от времени будет выглядеть следующим образом:
- В начальный момент времени скорость равна нулю.
- Скорость увеличивается со временем, так как парашютист ускоряется под действием силы тяжести.
- По мере увеличения скорости увеличивается и сила сопротивления воздуха, что приводит к уменьшению ускорения.
- Наконец, скорость достигает постоянного значения (предельной скорости), когда силы уравновешиваются.
Графически это будет кривой график, который сначала резко возрастает и затем выходит на плато, представляя собой горизонтальную линию на участке, где скорость становится постоянной. Это напоминает график, где скорость сначала увеличивается и затем асимптотически приближается к некоторому максимальному значению, представляя собой экспоненциальное затухание.