Svar:

Ljudhastigheten i en ideal gas beror inte av trycket utan endast på absoluta temperaturen och molekylvikten, se fråga [12639]. Eftersom temperaturen i atmosfären varierar med höjden så kommer ljudhastigheten att variera. Temperaturen och ljudhastigheten som funktion av höjden framgår av nedanstående figur från Atmospheric_temperatureTemperature_versus_height. Se även Speed_of_soundDependence_on_the_properties_of_the_medium, Atmosphere_of_EarthTemperature_and_speed_of_sound och länk 2.

/Peter E 2026-02-03

Svar:
Jennie!

Wikipedia säger:

Gränshastighet (även kallat jämviktshastighet) är inom fluidmekanik den hastighet ett föremål förflyttar sig med när dess hastighet är konstant på grund av bromskraften som utövas av luft, vatten eller någon annan fluid genom vilket den färdas.

Ett fritt fallande objekt når sin gränshastighet när den nedåtriktade gravitationskraften (F_g = mg) är lika med den uppåtriktade bromskraften (F_d ungefär &8776; Av²). Detta gör att resultaten av de båda krafterna blir noll och accelerationen därmed också är noll.

När ett objekt accelererar (vanligtvis nedåt på grund av gravitationen) ökar bromskraften på objektet vilket orsakar en minskning av accelerationen. Vid en viss hastighet kommer bromskraften bli lika med objektets tyngd (mg). När detta inträffar kommer objektet att sluta att accelerera och fortsätter att falla med en konstant hastighet, gränshastigheten. (gränshastighet)

Ett fallande föremål påverkas i huvudsak av två krafter: (1) den nedåtriktade gravitationskraften och (2) den uppåtriktade luftmotståndskraften. Den första är konstant medan den andra ökar med fallhastigheten. När de båda krafterna är lika, upphör accelerationen och föremålet har uppnått gränshastigheten.

Två olika föremål kommer sannolikt att få olika gränshastighet och kommer knappast att landa samtidigt. Ett lätt föremål (fjäder) behöver inte falla lika långt som ett tungt föremål (bowlingklot) innan föremålet når gränshastigheten eftersom hastighetsförändringen för det senare är större.

Se även fråga [21320] (krafter som verkar på ett fallande föremål)
och fråga [15385] (beräkning av luftmotståndet och beräkning av gränshastigheten, se uttryck i figuren nedan).

/Peter E 2021-04-26