Prosti pad

Za druge pomene glej Prosti pad (razločitev).

Prosti pad pred odprtjem padala

Pròsti pád je enakomerno pospešeno gibanje teles brez lastnega pogona v težnostnem polju, pri katerem na telo deluje teža. Zgled za prosti pad je gibanje telesa, ki ga spustimo, pa tudi kroženje Lune in umetnih satelitov okrog Zemlje. V vseh navedenih primerih se telo giblje pospešeno, pri čemer je pri kroženju satelitov radialni pospešek enak težnemu pospešku.

Na kratkih razdaljah lahko prosti pad približno obravnavamo kot premo enakomerno pospešeno gibanje.

Enačba sile, ki deluje na telo pri prostem padu

$Fz=Fm-Fu\!\,,$

$Fz=mg-c\rho Av^{2}\!\,,$ (enačbo delimo z m)

$z''=g[1-c\rho Az'^{2}/(mg)]\!\,.$

Naj bo $k=mg/(c\rho A)$, potem dobimo:

$z''=g[1-(z'/k)^{2}]\!\,.$

Tako doseže telo največjo hitrost, ko je sila upora enaka sili teže. V tem trenutku je pospešek telesa:

$z''=0\!\,,$

$z'max=[mg/(c\rho A)]^{0},5\!\,,$

' - prvi odvod

- drugi odvod

z'max - končna hitrost

c - koeficient upora

$\rho$ - gostota zraka

A - največji prerez telesa

Zgledi

Končna hitrost sokola med spustom na plen je približno 340 km/h.

Povprečna končna hitrost padalca v prostem padu z napol odprtim padalom je približno 195 km/h. Bistveno večje hitrosti pa se lahko dosežejo, če padalec roke in noge skrči.

Največje hitrosti dosežejo hitrostni padalci, ko padajo z glavo navzdol. Trenutni svetovni rekord ima Joseph Kittinger s končno hitrostjo 1088 km/h z višine 8,340m.