Как найти скорость парашютиста

Стандартные прыжки с парашютом происходят с высоты 4000 метров. И, как правило, парашютист падает до открытия парашюта до высоты 1100-900 метров. Потом открывает парашют, и пока он наполняется теряет еще плюс минус 200 метров.

Какую вертикальную скорость можно набрать в свободном падении?

РАЗГОН И ВРЕМЯ НАБОРА СКОРОСТИ

При обычных прыжках чувство набегающего вертикального потока в полной мере появляется на седьмой секунде. До этого, мы в той или иной мере чувствуем поток горизонтальный. Т.е., отделяясь за самолетом, мы по инерции еще летим за ним какое-то время и только потом переходим в вертикальное падение и последующий набор скорости.

Какую вертикальную скорость можно набрать в свободном падении?

Падая на животе, или, как мы говорим на пузе, среднестатистический человек набирает скорость180 км в час. Понятно, что маленькая девочка будет падать медленнее, а если надеть костюм “крыло” – wingsuit, то эта скорость уменьшится в несколько раз. Но тут будем говорить о средних показателях по больнице.

СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ПРИБЛИЖЕНИЯ К ЗЕМЛЕ В СВОБОДНОМ ПАДЕНИИ

Падая на пузе – 170 – 190 км. в час.

Падая на пузе в “пушистом” комбинезоне (old school) – 160 – 170 км. в час.

Падая на спине – 190 – 210 км в час.

Падая на голове – 250 – 270 км. в час

Падая на голове быстро – 290 – 300 КМ. час.

“Ситфлай” (падая сидя) – 240 – 250 км в час.

Вингсьют – 99 – 110 км в час.

Большой вингсьют – 50 – 80 км. в час.

Рекорд скорости в свободном падении с высоты 4000 метров – точной цифры мы не знаем, но знаем, что на соревнованиях по скорости свободного падения спортсмены в среднем достигают чуть более 600 км. в час.

Обычно это высокие, упитанные спортсмены, одетые в латексные костюмы. Фееричное зрелище). Но хочешь результата, будь добр любить БДСМ 😂.

АБСОЛЮТНЫЙ РЕКОРД СКОРОСТИ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ

Рекорд скорости свободного падения – 1 357, 6 км. в час, что выше скорости звука. Установил этот рекорд Феликс Баумгартнер, при прыжке из стратосферы с высоты 39 километров.

В свободном падении спортсмен находился 36 402 метра, и время свободного падения составило 4 минуты 20 секунд.

Фото из открытых источников
Фото из открытых источников

РЕЗЮМИРУЯ

Если вы думаете, что парашютисты стараются всеми способами уменьшить скорость свободного падения, то вы ошибаетесь. Абсолютно разные ощущения от падения на голове и на пузе. Чем выше скорость, тем любое движение твоего тела, даже движение ладошки, сразу побуждает перемещение. Это как если ехать на велосипеде, созерцая окрестности и как управлять болидом F1.

Во всем есть свой кайф.

IRADIMA – парашютисты и путешественники. Подписывайтесь на канал здесь, чтобы не пропустить наших интересных познавательных статей.

Такое падение (пузом вниз), так и называется – ПУЗОФЛАЙ. Соответственно спортсмены-парашютисты, предпочитающие плоское падение – ПУЗОФЛАЕРЫ. Ну, или RW-шники, групповики. Скорость их падения, после 15-и секундного разгона, составляет примерно 50 м/с, или 180 км/ч. По крайней мере пузофлаеры умеют падать с одинаковой скоростью, чтобы выстраивать в свободном падении вот такие фигуры

текст при наведении

Хотя, здесь скорость падения напрямую зависит от одежды. Если спортсмен оденет вместо обычного комбеза костюм-крыло вингсьют, то падать он будет со скоростью примерно 80 км/ч. При этом существенно возрастёт его горизонтальная скорость.

А впрочем, всё это справедливо только для плотных слоёв атмосферы. Есть в США, в штате Теннеси, не далеко от Мемфиса, дропзона где прыгают с высоты 10 000 м, а это уже тропосфера. Там скорость, даже на пузе превышает 400 км/ч!И прыгать с такой высоты можно только при наличии ИДА (индивидуальных дыхательных аппаратов)

текст при наведении

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим

Бульб­озавр
[450K]

3 года назад 

Нужно сказать, что профессия или хобби – парашютист, в определенной мере опасна, ведь человеку, нужно , да и можно надеяться, только на свое «техническое» средство, как парашют, без которого парашютисту просто не выжить.

Свободное падение, это короткий период времени, когда любому парашютисту приходится преодолевать, с момента покидания борта летательного аппарата, до момента раскрытия основного купола.

Касаясь военных парашютистов-десантн­иков, то время свободного падения ограничивается тремя секундами, а вот для парашютистов-професс­ионалов, это время ограничивается только возможностью своевременного раскрытия парашюта для безопасного приземления.

Если касаться скорости свободного падения, то она может составлять от 35 метров в секунду и выше и на скорость свободного падения очень влияет вес парашютиста, вес снаряжения, плотность воздуха, которая всегда выше будет к земле и то каким образом парашютист совершает прыжок и в каком виде находится в свободном падение, если он перемещается в воздухе лежа, то площадь его больше и следовательно скорость будет меньше, чем та, с которой он бы летел, находясь в вертикалом положении.

Павел­М
[1.7K]

6 лет назад 

Товарищ Kuzmich291192 прав по сути но не точен в мелочах.

Ускорение свободного падения g = 9.8м/с это ускорение для безвоздушного пространства, т.е. для космоса, а на планете Земля такого ускорения нет. С каждой секундой падения, ускорение будет все меньше и меньше из-за нарастающей силы лобового сопротивления встречного потока воздуха. И на 10-12 секунде ускорение станет равно «Нулю». На 10-12 секунде падения скорость станет постоянной и будет равна 50-55м/сек. Это при падении которое называется «Плашмя». Вниз головой – «Пикирование» или «на кола» (от слова кол). Вниз ногами – «Кабрирование» (от слова Кобра, головой вверх).

Скорость в «Кабрирование» – 60-65м/сек, скорость в «Пикирование» 70-75м/сек. Также еще можно падать на спине.

Скорость зависит от трех факторов:

1.От того на какой высоте падает парашютист

2.Какова его площадь

3.Какова его масса

Третий фактор не существенный. Дело в том, что чем тяжелее парашютист тем он и крупнее. Поэтому его масса будет частично компенсироваться большей площадью.

Легкий будет падать со скоростью 48м/сек, а тяжелый 55м/сек.

Второй фактор более существенный. Чем больше площадь тем меньше скорость.

Плашмя – 50м/сек, на кола – 75м/сек.

Третий фактор самый существенный.

На высоте 20 000метров – 900км/час, у земли на высоте 1000метров 180км/час.

Если кого интересует все услышанное с точки зрения физики, то Скорость при учете сил лобового сопротивления это результат борьбы Силы тяжести от массы парашютиста с двумя факторами: с площадью парашютиста и плотностью воздуха.

Kuzmi­ch291­192
[7K]

9 лет назад 

Как только парашютист покидает самолёт, то он имеет только горизонтально направленную скорость, равную скорости самолёта. В первую секунду парашютист приобретёт вертикальную скорость:

v=gt , т.е. v=9.8*1=9.8 м/с. Через две секунды его вертикальная скорость будет 2g, через 3 секунды 3g итд… Данные вычисления являются примерными, так как ещё имеется и сопротивление воздуха, которое препятствует движению вниз. Но с каждой секундой горизонтальная скорость парашютиста, переданная ему самолётом, будет уменьшаться, так как сопротивление воздуха действует и тут. Но в отличии от вертикально скорости, которая имеет положительное ускорение, горизонтальная скорость ничем не поддерживается, поэтому она будет быстро убывать. Результирующей скоростью парашютиста будет векторная сумма вертикальной и горизонтальной скорости. С каждой последующей секундой угол между вектором вертикальной и общей скорости будет уменьшаться, стремясь к нулю.

Знаете ответ?

Скорость падения парашютиста



Ученик

(93),
закрыт



13 лет назад

Елена Михайлова

Оракул

(61472)


13 лет назад

Скорость установившегося падения плашмя на высоте 1000м составляет 50 мсек. Учитывая, что эта скорость достигается к
12 секунде, время падения тела массой 80 кг составит 25-27 секунд. От площади (миделя) конечно зависит. Если надеть костюм для групповой акробатики (с перепонками), можно уменьшать скорость (вертикальную) до 45 мсек.

Трудное детство

Оракул

(70151)


13 лет назад

если не учитывать сопротивление воздуха то формула V=корень из 2gH. масса роли не играет. реально сопротивление воздуха заметно влияет на падение тела. возникающая сила сопротивления, при небольших скоростях пропорцианальна скорости, при больших – квадрату скорости.
в обоих случаях нужно знать коэфиценты пропорцианальности, которые зависят: от площади поперечного сечения (взятого перпендикулярно скорости движения) и от формы тела. универсальной формулы рассчета их нет, нужно определять эксперементально (бросать маникены) . где-то читал что средня вертикальная скорость приземления парашютиста 5мс . это как прыжок без парашюта с высоты 1,25м. реально бывает еще горизонтальная скорость, которая может быть заметно больше.

Задача. Прыжок с парашютом Д-5

Скорость снижения с десантным парашютом Д-5 происходит со скоростью около 5 метров в секунду при условии безветренной погоды.

Расстояние от земли до нижней части окна первого этажа примем за 2,5 метра.

Сравнить скорости снижения у поверхности земли при снижении с парашютом и при прыжке из окна, пренебрегая сопротивлением воздуха.

Решение. Чтобы сравнить эти две скорости, необходимо рассчитать скорость, которую приобретёт человек у поверхности земли при прыжке из окна.

Скорость (Vy) у поверхности земли можно рассчитать по формуле:

Vy=g·t

,

где g — ускорение свободное падения (9.8мс2), т.е. каждую секунду скорость падения увеличивается на 9.8мс2;

а t — время, за которое происходит снижение, измеряется в секундах (с).

Если перемножить единицы измерения ускорения свободного падения и время, за которое это падение происходит, то получаются единицы измерения скорости:

мс2·с=мс

Высота (y) снижения рассчитывается так:

y=gt22

Из этой формулы можно найти время снижения t:

t = 2·hg

Подставляя найденное время в формулу для скорости, получим модуль скорости в момент падения:

V=2·g·h

Подставим цифровые значения в эту формулу:

V=2·9.8·2.5=7

Сравниваем значения скорости приземления с парашютом и скорости приземления при прыжке из окна первого этажа.

5<7

Скорость снижения с десантным парашютом Д-5 у поверхности земли ниже, чем скорость снижения при прыжке из окна первого этажа.

Критическая
скорость падения тела
.
Известно, что при падении тела в воздушной
среде на него действуют сила тяжести,
которая во всех случаях направлена
вертикально вниз, и сила сопротивления
воздуха, которая направлена в каждый
момент в сторону, противоположную
направлению скорости падения, изменяющуюся
в свою очередь как по величине, так и по
направлению.

Сопротивление
воздуха, действующее в направлении,
противоположном движению тела, называется
лобовым сопротивлением. Согласно
экспериментальным данным сила лобового
сопротивления зависит от плотности
воздуха, скорости движения тела, его
формы и размеров.

Результирующая
сила, действующая на тело, сообщает ему
ускорение a, рассчитываемое
по формуле a = G  Q ,
(1)

т

где G –
сила тяжести; Q –
сила лобового сопротивления воздуха;

m –
масса тела.

Из
равенства (1) следует,
что

если G –Q > 0
,то ускорение положительно и скорость
тела увеличивается;

если G –Q < 0
,то ускорение отрицательно и скорость
тела уменьшается;

если G –Q = 0
,то ускорение равно нулю и тело падает
с постоянной скоростью (рис.2).

Рис.
2. Схема сил, действующих на тело,
вертикально падающее в воздухе

а
– ускорение положительное;

б
– ускорение отрицательное; в –
ускорение равно нулю

У
с т а н о в и в ш а я с я с к о р о с т ь п а
д е н и я п а р а ш ю т и с т а. Силы,
обусловливающие траекторию движения
парашютиста, определяются теми же
параметрами, что и при падении любого
тела в воздухе.

Коэффициенты
лобового сопротивления для различных
положений те-ла парашютиста при падении
относительно набегающего потока воздуха
рассчитывают, зная поперечные размеры,
плотность воздуха, скорость воздушного
потока и измерив величину лобового
сопротивления. Для производства расчетов
необходима такая величина как м и д е л
ь.

Мидель
(миделево сечение)
 –
наибольшее по площади поперечное сечение
удлиненного тела с плавными криволинейными
обводами. Для определения миделя
парашютиста необходимо знать его рост
и ширину раскинутых рук (или ног). В
практике расчетов принимают ширину
рук, равную росту, таким образом, мидель
парашютиста равняется l2. Мидель
меняется при изменении положения тела
в пространстве. Для удобства расчетов
принимают значение миделя величиной
постоянной, а его фактическое изменение
учитывают соответствующим коэффициентом
лобового сопротивления. Коэффициенты
лобового сопротивления для различных
положений тел относительно набегающего
воздушного потока приведены в таблице.

Т
а б л и ц а 1

Коэффициент
сопротивления различных тел

Установившуюся
скорость падения тела определяют
массовая плотность воздуха, которая
изменяется по высоте, сила тяжести,
изменяющаяся пропорционально массе
тела, мидель и коэффициент лобового
сопротивления пара-шютиста.

Снижение
системы груз–парашют
.
Снижение груза с куполом парашюта,
наполненным воздухом, есть частный
случай падения произвольного тела в
воздухе.

Как
и для изолированного тела, скорость
приземления системы зависит от поперечной
нагрузки. Изменяя площадь купола
парашюта Fп
, мы изменяем поперечную нагрузку, а
следовательно, скорость приземления.
Поэтому необходимая скорость приземления
системы обеспечивается площадью купола
парашюта, рассчитанной из условий
эксплуатационных ограничений системы.

Снижение
и приземление парашютиста
.
Установившаяся скорость падения
парашютиста, равная критической скорости
наполнения купола, гасится при раскрытии
парашюта. Резкое снижение скорости
падения воспринимается как динамический
удар, сила которого зависит в основном
от скорости падения парашютиста в момент
раскрытия купола парашюта и от времени
раскрытия парашюта.

Необходимое
время раскрытия парашюта, а также
равномерное распределение перегрузки
обеспечивается его конструкцией. В
парашютах десантных и специального
назначения эту функцию в большинстве
случаев выполняет камера (чехол),
надеваемая на купол.

Иногда
при раскрытии парашюта парашютист в
течение 1 – 2 с испы-тывает шести –
восьмикратную перегрузку. Уменьшению
воздействия силы динамического удара
на парашютиста-десантника способствует
плотная подгонка подвесной системы
парашюта, а также правильная группировка
тела.

При
снижении парашютист перемещается, кроме
вертикального, в горизонтальном
направлении. Горизонтальное перемещение
зависит от направ-ления и силы ветра,
конструкции парашюта и симметричности
купола во вре-мя снижения. На парашюте
с круглой формой купола парашютист при
отсутствии ветра снижается строго
вертикально, так как давление воздушного
потока распределяется по всей внутренней
поверхности купола равномерно.
Неравномерное распределение давления
воздуха по поверхности купола возникает
при воздействии на его симметричность,
которое осуществляется подтягиванием
тех или иных строп или свободных концов
подвесной системы. Изменение симметричности
купола влияет на равномерность его
обтекания воздухом. Воздух, выходящий
со стороны поднятой части, создает
реактивную силу, в результате которой
происходит перемещение (скольжение)
парашюта со скоростью 1,5 – 2 м/с.

Таким
образом, в безветрие для горизонтального
перемещения парашюта с круглым куполом
в каком-либо направлении необходимо
создавать скольжение путем подтягивания
и удержания в этом положении строп или
свободных концов подвесной системы,
расположенных в стороне желаемого
перемещения.

Среди
парашютно-десантных средств специального
назначения пара-шюты с круглым куполом,
имеющим щели, или куполом в виде крыла
обеспечивают горизонтальное перемещение
с достаточно большой скоростью, что
позволяет парашютисту-десантнику,
поворачивая купол, добиваться большой
точности и безопасности приземления.

На
парашюте с квадратным куполом
горизонтальное перемещение в воздухе
происходит благодаря так называемому
большому килю на куполе. Воздух, выходящий
из-под купола со стороны большого киля,
создает реактивную силу и вызывает
горизонтальное перемещение парашюта
со скоростью 2 м/с. Парашютист, развернув
парашют в нужном направлении, может
использовать это свойство квадратного
купола для более точного приземления,
для разворота по ветру или для уменьшения
скорости приземления.

При
наличии ветра скорость приземления
равна геометрической сумме вертикальной
составляющей скорости снижения и
горизонтальной составляющей скорости
ветра и определяется по формуле

Vпр
V2 сн
V23, (2)

где V3
– скорость ветра у земли.

Необходимо
помнить, что вертикальные потоки воздуха
существенно изменяют скорость снижения,
при этом нисходящие потоки воздуха
увеличивают скорость приземления на 2
– 4 м/с. Восходящие потоки, наоборот,
уменьшают ее.

Пример: Скорость
снижения парашютиста-десантника 5 м/с,
скорость ветра у земли 8 м/с. Определить
скорость приземления в м/с.

Решение: Vпр
52 +82 89
≈ 9,4

Завершающим
и наиболее сложным этапом прыжка с
парашютом является приземление. В момент
приземления парашютист испытывает удар
о землю, сила которого зависит от скорости
снижения и от быстроты потери этой
скорости. Практически замедление потери
скорости достигается специальной
группировкой тела. Приземляясь,
парашютист-десантник группируется так,
чтобы сначала коснуться земли ногами.
Ноги, подгибаясь, смягчают силу удара,
и нагрузка распределяется по телу
равномерно.

Увеличение
скорости приземления парашютиста за
счет горизонтальной составляющей
скорости ветра увеличивает силу удара
о землю (R3). Сила удара о землю находится
из равенства кинетической энергии,
которой обладает снижающийся парашютист,
работе, произведенной этой силой:

mпv2  = Rз lц.т.
,
 (3)

2

откуда

Rз = mпv2 = mп (v2сн + v2з) , (4)

2 lц.т. 2lц.т.

где lц.т. 
расстояние от центра тяжести парашютиста
до земли.

В
зависимости от условий приземления и
степени натренированности парашютиста
величина силы удара может изменяться
в широких пределах.

Пример. Определить
силу удара в Н парашютиста массой 80 кг,
если скорость снижения равна 5 м/с,
скорость ветра у земли 6 м/с, расстояние
от центра тяжести парашютиста до земли
1 м.

Р
е ш е н и е: Rз80 (
52 +
62 )
= 2440 .

. 1

Сила
удара при приземлении может восприниматься
и ощущаться парашютистом по-разному.
Это зависит в значительной степени от
состояния поверхности, на которую он
приземляется, и от того, как он изготовится
к встрече с землей. Так, при приземлении
на глубокий снег или на мягкий грунт
удар по сравнению с приземлением на
твердый грунт значительно смягчается.
В случае раскачивания парашютиста-десантника
сила удара при приземлении увеличивается,
так как ему трудно принять правильное
положение тела для принятия удара.
Раскачивание необходимо погасить до
подхода к земле.

При
правильном приземлении нагрузки,
испытываемые парашютистом-десантником,
невелики. Рекомендуется для равномерного
распределения нагрузки при приземлении
на обе ноги держать их вместе, согнутыми
настолько, чтобы под действием нагрузки
они могли, пружиня, сгибаться и дальше.
Напряжение ног и тела необходимо
поддерживать равномерным, при этом чем
больше скорость приземления, тем больше
должно быть напряжение.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Добавить комментарий