لماذا تتسم الأجسام بسرعات حدّية مختلفة؟

ليونارد كوبر

تشير السرعة الحدّية Terminal velocity إلى السرعة القصوى التي يمكن أن يصل إليها جسم أثناء سقوطه. وعند السرعة الحدّية، توازَن القوى التي تحرك الجسم- أي وزن الجسم- بفعل قوى الاحتكاك- مقاومة الهواء. وتشمل العوامل التي تؤثر في السرعة الحدّية لجسم ما كتلته ومساحة سطحه وتسارعه بسبب الجاذبية. وتتسارع الأجسام الأكبر حجماً إلى سرعة أعلى قبل أن تتعادل القوة الصاعدة لمقاومة الهواء مع القوة الهابطة للجاذبية. وتتميز الأجسام ذات مساحة السطح الأكبر بمساحة أكبر لكي تعمل عليها مقاومة الهواء ولها سرعة حدّية أقل. ومع ذلك، ففي الفراغ Vacuum، تسقط جميع الأجسام بالسرعة نفسها لأنه لا يوجد هواء يحيط بها، ومن ثم لا توجد مقاومة للهواء. فالقوة الوحيدة الموجودة هناك هي الجاذبية.