Bij parachutespringen worden hoofdzakelijk twee modellen parachutes gebruikt, namelijk de ‘hoepel’ (de klassieke halve bol) en de ‘square’ (de moderne matrasvorm). Bram en Alexander hebben deze modellen nagebouwd en de valbeweging onderzocht. Ze verwachten dat de hoepelparachute een stabieler valbeweging heeft en een langere valtijd, omdat deze parachute alleen gebruikt wordt om te vertragen. De square wordt voornamelijk gebruikt door stuntspringers.
Er mag verondersteld worden dat de parachutes na een val van 0.5 meter met een constante snelheid vallen. De luchtweerstand is dan even groot als de zwaartekracht. De luchtweerstand wordt gegeven door:
Hierin is:
= de luchtweerstand
= de weerstandscoëfficiëent
= de dichtheid van lucht (1.29 kg/m3)
A = het effectieve oppervlak van het
voorwerp (het maximale oppervlak van de dwarsdoorsnede van het voorwerp, waarbij die
doorsnede loodrecht staat op de richting van de snelheid)
v = de snelheid van het voorwerp
Er geldt dus:
De weerstandscoëfficiënt is karakteristiek voor elk voorwerp en wordt bepaald door o.a. de vorm en het materiaal. De leerlingen denken dat de hoepel een lagere snelheid heeft bij een even grote zwaartekracht (=luchtweerstand). De -waarde is dus groter is dan die van de square.
Om dit te bepalen hebben Bram en Alexander hebben de parachutes met verschillende massa’s laten vallen in een hoge zaal (± 4 meter) en de valtijd gemeten. Ook hebben ze de beweging vastgelegd op foto. De effectieve oppervlak van de hoepelparacute is gevonden door de omtrek te meten en hieruit de straal te berekenen:
De effectieve oppervlak van de square is hieraan gelijk gemaakt, zodat alleen de vorm nog een rol speelt.
Het blijkt dat de gevonden -waarden variëren met de massa, wat eigenlijk niet hoort. Dit komt doordat de massa’s de parachutes vervormen en ook de effectieve oppervlak veranderen. Gemiddeld genomen is de -waarde van de hoepel iets groter dan die van de square, zoals verwacht. De valtijd is ook wat korter, het verschil is echter zeer klein. Op de foto’s is te zien dat de hoepel inderdaad stabieler valt volgens een rechte lijn. Dit ligt waarschijnlijk aan de verdeling van de massa. Bij de square is de massa minder goed verdeeld.
