alevel物理补习：带你了解终端速度

 

　　Alevel物理考点众多，并且不同方向几乎没有多少关联性，这给我们的Alevel物理学习带来了不小的挑战。今天A加未来Alevel物理补习课堂就为大家带来了一个有趣的物理考点——终端速度，一起来了解一下吧！

 

 

　　自由沉降速度又称终端速度。指任一颗粒的沉降不因流体中存在其他颗粒而受到干扰时，在等速阶段里颗粒相对于流体的运动速度。即加速阶段终了时颗粒相对于流体的速度。

 

　　比如，下雨天，我们经常被雨点砸中，但却没有任何疼痛的感觉，你有没有深究过这是为什么呢？

 

　　这是因为雨点一开始是在稀薄的大气中汇聚而成，并加速下落的。

 

　　随着雨点的下落，大气密度渐渐变大，而且雨点的速度也在增加，导致空气阻力（air resistance）变得越来越大，而这个阻力的增加，会使雨点的速度慢慢减小，从加速运动慢慢地变为匀速运动，因此它不会具有很大的速度。

 

　　同时因为雨点的质量很小，所以它也就具备不算大的动能（kinetic energy）了，这样一来，雨点虽然是从很高的地方掉落，但因为具备的动能不大，所以掉在脸上的感觉也就不会很大了。

 

　　我们把最终达到的速度就叫做terminal velocity。

 

　　我们不妨再来思考一下，如果一个iPhone从高空掉下来，会是一种怎样的情况呢？

 

　　假设，我们让这个iPhone从一层楼的高度下落（初速度initial velocity始终为0），因为高度有限，并不能达到terminal velocity，我们把它落在地面时刻的速度记为V1（末速度final velocity）；当我们让同样一个iPhone从五层楼的高度向下落时，落地时刻的速度记为V2（末速度final velocity），我们不难得出：V2>V1。

 

　　随着楼层越来越高，它到达地面的速度会越来越大。但在实际中，当高度达到某一临界值时会存在这么一个速度Vn，它将不会随着高度的增加而增加，此时的Vn就是terminal velocity。

 

　　也就是说，即使你把手机从在高空中的飞机上扔下去，它到达地面的速度和你在几十层楼高的高度上扔下去是一样的。

 

　　Terminal velocity的标准解释是：在流体动力学中，当物体在流体中运动时，在流体向物体运动反方向所施的力下，物体的运动速度因而不变，这时物体所移动的速度就是终端速度。

 

　　当向下的重力（Fg）相等于向上的阻力（Fd）时，自由落体中的物体会达到终端速度。此时物体的合力为零，因此物体的速度保持不变。

 

　　怎么样，通过本文的Alevel物理补习，大家有没有对于终端速度这一考点有了更好的了解和认识呢？更多Alevel考点解析，欢迎随时咨询我们的线上老师，在老师一对一指导下攻克Alevel物理学习的壁垒吧！