توجه داشته باشید که وقتی اجسام مقاوم در برابر هوا به اتمسفر بالایی می رسند و در آنجا با مقاومت بسیار کمی از هوا مواجه می شوند، به سرعت بسیار بالایی می رسند. با این حال، با ورود به هوای متراکم تر، سرعت آنها کاهش می یابد. سرعت سوسک بسیار پایین است، زیرا مدل تراکم هوای من (برای ارتفاعات بسیار بالا) دقت پایینی دارد. اما همه این اجسام در نهایت به سرعت نهایی می رسند.
برای توپ بولینگ، سرعت نهایی 83 متر بر ثانیه است، در حالی که سرعت نهایی سوسک تنها 1.5 متر بر ثانیه است. توپ تنیس با سرعت نهایی 23.8 متر بر ثانیه بین این دو قرار می گیرد. از نقطه نظر بقا، به نظر می رسد که سوسک خوب عمل می کند. حتما دیده اید که سوسک ها به راحتی می توانند سریعتر از شما حرکت کنند. اگر آنها بتوانند با این سرعت روی زمین حرکت کنند، احتمالاً می توانند از برخورد با زمین با آن سرعت جان سالم به در ببرند.
توپ تنیس نیز نباید مشکلی ایجاد کند. سرعت نهایی چیزی است که می توانید در طول مسابقه تنیس شاهد باشید. با این حال، توپ بولینگ احتمالاً نمی تواند چنین سرعتی را تحمل کند و اگر به سطح سختی مانند سیمان یا زمین خشک سخت برخورد کند، می شکند. اما می تواند در برخورد با سطح نرم تری مانند آب یا گل زنده بماند.
اگر به اکتشافات فضایی توجه کنید، می دانید که اجسام با ورود مجدد به جو با سرعت بسیار بالا گرم می شوند. فعل و انفعال بین جسم و هوا یک نیروی کششی به سمت عقب بر روی هوا ایجاد می کند، اما می تواند هوا را در جلوی جسم متحرک نیز فشرده کند. هوای فشرده سطح جلوی جسم در حال سقوط را گرم و گرم می کند. برای یک فضاپیما در هنگام ورود مجدد، این گرما می تواند آنقدر شدید باشد که برای جلوگیری از ذوب شدن سایر قسمت ها، یک سپر حرارتی لازم باشد.
پس اجسام در حال سقوط ما چطور؟ هنگام برخورد با هوای متحرک، به ویژه در سرعت های بالا، همه چیز می تواند پیچیده شود.
از آنجایی که این فقط برای سرگرمی است و نه برای کاربردهای واقعی هوافضا، می‌توانیم از یک تقریب برای محاسبه میزان گرما در طول پاییز استفاده کنیم. ابتدا می توانیم کار انجام شده توسط نیروی مقاومت هوا را محاسبه کنیم. کار اساساً حاصل ضرب نیرو (که قبلاً محاسبه کردیم) ضربدر فاصله است. از آنجایی که نیرو با سقوط جسم تغییر می کند، می توان مقدار کمی کار را در هر بازه زمانی کوچک محاسبه کرد و سپس با هم جمع کرد. دوم، فرض بر این است که این کار هم هوا و هم جسم را گرم می کند و برای سادگی می توان گفت که نیمی از انرژی به جسم منتقل می شود. در نهایت می توان ظرفیت گرمایی ویژه هر جسم را تخمین زد. ظرفیت گرمایی ویژه رابطه بین انرژی ورودی به جسم و تغییر دمای آن را نشان می دهد.
در این مقاله قصد نداریم ظرفیت گرمایی ویژه سوسک را به صورت تجربی اندازه گیری کنیم.
بر اساس این برآوردها، توپ بولینگ بیش از هزار درجه سانتیگراد تغییر دمایی دارد و توپ تنیس بدتر است. محاسبات نشان می دهد که دمای توپ تنیس تا 1700 درجه افزایش می یابد. اگر یکی از این توپ ها به آن درجه حرارت می رسید، نه تنها ذوب می شد، بلکه تبخیر می شد و چیزی برای تماس با زمین باقی نمی ماند.
و سوسک به نظر می رسد سوسک زمانی که دمای آن به 960 درجه سانتیگراد برسد وضعیت خوبی نخواهد داشت.
البته فرض در محاسبات ما این است که دمای جسم با هر بازه زمانی کوتاه افزایش می یابد. این فرضیه اثر خنک کنندگی ورودی هوای تازه را در نظر نمی گیرد. در عوض، بیایید به افزایش دمای اجسام صرفاً به دلیل تعامل با هوا فکر کنیم. در اینجا مثالی از نرخ تغییر دما برای سه جسم آورده شده است: