CALCULATION AND VISUALIZATION OF A MAN PARACHUTING DOWNWARD
DOI:
https://doi.org/10.32014/2021.2518-1483.101Ключевые слова:
парашют, сопротивление воздуха, высота, безопасное приземление, скорость.Аннотация
Предлагается расчет и визуализация движения парашютиста с раскрытым и нераскрытым парашютом. Даны описания формулировки проблемы, физическая модель и математические модели для случаев движения с нераскрытым и с раскрытым парашютом, исследованы кинематика и динамика движения, условия безопасного приземления. Приведены графики зависимости высоты от времени движения и скорости движения от высоты. Из графиков видно, что при падении без парашюта парашютист сталкивается с поверхностью на скорости более 30 м/с, что составляет более 100 км/час. Это катастрофа. Безопасным считается приземление, при котором скорость приземления u » 5 м/с. С раскрытым парашютом время приземления составляет 34 мин, тогда как при нерскрытым парашютом – 3 мин. Представлены расчеты и визуализация движения парашютиста при затяжном прыжке, когда парашют раскрывается через 20 с после катапультивирования и графики зависимости высоты от времени движения и скорости от высоты. Из графиков видно, что сначала парашютист падает и его скорость достигает предельного значения 40 м/с, с которой он продолжает падать некоторое время и на высоте 5400 м, где раскрывается парашют, скорость парашютиста резко снижается и постепенно, медленно и монотонно снижается до безопасного приземления. Даны задания для самостоятельной работы. Результаты данного иследования используются при овладении дисциплин «Теоретическая механика» и «Моделирование физических процессов»
