Fysik som hänför sig till landningen
Innan man kan börja tillverka en fallskärm, måste man ta reda på hur stor fallskärm det behövs. Närmare bestämt måste man beräkna hur stor fallskärmens yta ska vara för att uppfylla kraven.
Logiskt är att ju större fallskärmen är, desto långsammare landar objektet. Längre fram påvisas denna princip med grundläggande ekvationer.
Även om det vore nyttigt att bromsa landningshastigheten för CanSat så mycket som möjligt, har vi fastställt en gräns för att få CanSat att landa så nära avfyringsområdet som möjligt. Om landningshastigheten för CanSat är för långsam kan CanSat driva med vinden flera kilometer bort, vilket varken är tillåtet eller önskvärt. Av säkerhetsskäl har även en maximal landningshastighet fastställts.
I planeringen av fallskärmen utnyttjar vi enkel fysik. Vi uppskattar fallskärmens yta med hjälp av en förenklad modell, varefter vi kan börja tillverka fallskärmen.
Under landningen påverkas CanSat av två krafter såsom på bilden till höger. Tyngdkraften drar burken neråt och får dess hastighet i riktning mot marken att accelerera, medan fallskärmens luftmotstånd påverkar CanSat på motsatt sätt och reducerar CanSats landningshastighet . Dessa krafter visas på bilden till höger.
När CanSat har avfyrats, får tyngdkraften den att accelerera. Luftmotståndet varierar alltefter CanSats hastighet. När hastigheten är låg, är luftmotståndet mindre än tyngdkraften. När hastigheten ökar, ökar även luftmotståndet och efter några sekunder är fallskärmens luftmotstånd lika stort som tyngdkraften. Därefter är accelerationen noll och CanSat tappar höjd med jämn landningshastighet. Denna standardhastighet måste vara högre än den i fordringarna fastställda lägsta landningshastigheten. För följande beräkningar använder vi detta minimivärde som standardhastighet för CanSat.
