Zależność prędkości spadochroniarza od czasu podczas opadania z zamkniętym spadochronem: wybór poprawnego wykresu.

Zadanie polega na wybraniu poprawnego wykresu, który przedstawia zależność prędkości spadochroniarza od czasu w momencie opadania z zamkniętym spadochronem.

Analizując sytuację, musimy wziąć pod uwagę, że na początku, kiedy spadochroniarz wyskakuje z balonu, jego prędkość wzrasta, ponieważ działa na niego siła grawitacji. Z czasem, kiedy spadochroniarz nabiera prędkości, wzrasta również siła oporu powietrza, która działa przeciwnie do siły grawitacji. W pewnym momencie siła oporu powietrza staje się równa sile grawitacji, co oznacza, że siły działające na spadochroniarza równoważą się i jego prędkość przestaje wzrastać, osiągając wartość stałą zwaną prędkością graniczną.

Odpowiedzi B i C można od razu odrzucić. Wykres B sugeruje, że prędkość od początku jest stała, co jest nieprawdziwe, ponieważ prędkość musi wzrosnąć od zera do prędkości granicznej. Wykres C sugeruje, że prędkość rośnie liniowo, co również nie jest prawdziwe, ponieważ opór powietrza wzrasta wraz z prędkością, co zmniejsza stopień wzrostu prędkości w czasie.

Wykres A przedstawia sytuację, w której prędkość wzrasta bardzo szybko na początku, a następnie jej wzrost spowalnia, co jest zgodne z rzeczywistością, ale wykres ten nie osiąga fazy prędkości granicznej, gdy prędkość staje się stała.

Wykres D pokazuje, że prędkość wzrasta początkowo, ale z czasem ten wzrost prędkości jest coraz mniejszy, aż w końcu prędkość osiąga wartość stałą - prędkość graniczną. To jest właściwy wykres opisujący zależność prędkości od czasu dla spadochroniarza opadającego z zamkniętym spadochronem.

Odpowiedź poprawna to D.