提到跳伞运动,自然而然地,我们脑海中一定会浮现出跳伞高手的身影。他们从大约10千米的高空中跳下,跳下后并不会立刻打开降落伞,而是在下落了很长一段距离之后才会拉动降落伞拉环。这说明只有降落过程的最后几百米是开伞下落的。这个时候可能很多人会认为,不打开降落伞,那跳伞者不就在进行自由落体运动吗?人的下降速度会持续增加,直到开伞。但实际情况并非如此。
根据前面炮弹的飞行,我们了解到,空气阻力对速度越高的物体作用会更加明显。在跳伞时,跳伞者身体的下降速度只在最初的几秒内是不断增加的,在这段时间内他们只会下降几百米。空气阻力会随着速度的增加迅速加大,于是跳伞者的速度很快就不会继续变化了。这个时候,下降过程就由加速运动变成了匀速运动。
我们可以通过计算,从力学的角度对跳伞者的大致情形做一个简单的描述。跳伞者只会在最初的12秒内加速下降,甚至还不到12秒,具体取决于个人的体重。在这十几秒的时间内,跳伞者会下降400~500米,下降速度可以达到每秒钟50米左右。而在这之后直至开伞,跳伞者都是以这个速度匀速下降。
我们日常所见的雨滴下落的情形也类似于此,差别在于:雨滴加速下降的那一段时间大约只有一秒,或者更少。所以雨滴最终的下落速度要比延迟开伞跳伞者的最终速度小很多,只有大约每秒2~7米,具体速度也与雨滴的大小有关系。