Sådan beregnes terminalhastighed

"Terminalhastighed" beskriver ligevægtspunktet i kinematik, hvor atmosfærisk træk på en genstand, der falder gennem et gasformigt medium (sædvanligvis luften) bliver ens og modsat accelerationen på grund af tyngdekraften. Således kan objektet ikke accelerere yderligere uden udenhjælp, og har nået sin højest mulige hastighed i dette medium. Træk er en funktion af det pågældende objekts aerodynamik: En paraply falder langt langsommere end en missil af samme vægt.

Bestem vægten af ​​det faldende objekt. Den nemmeste måde at gøre dette på er normalt at måle denne mængde direkte. Du kan også estimere vægt, hvis du kender byggematerialerne og dimensionerne.

Beregner det faldende objekts frontområde. Frontalområdet er det tilsyneladende område i retning af at falde. Du kan bestemme dette område ved at måle objektets disposition fra den retning. For eksempel, hvis den faldende genstand var en kegle, ville spidsen af ​​keglen pege lige nedad, og frontalområdet ser ud til at være en cirkel svarende til arealet af keglens cirkulære bund.

Bestem trækningskoefficienten for den faldende genstand. Du kan som regel undlade at skulle beregne trækkoefficienten selv ved at kigge op en omtrentlig værdi i en referencebog eller på internettet. Hvis du har brug for en meget præcis værdi, skal du rådføre dig med en ingeniør.

Bestem gasdensiteten af ​​det medium, gennem hvilket objektet falder. Hvis mediet er luften, skal du vide, at luftdensiteten falder med højden, hvilket betyder, at objektets terminalhastighed vil falde, da den kommer tættere på jorden (hvor gassen er tættere og skubber hårdere tilbage og giver stærkere bremsekraft) . Således kan du beregne terminalhastigheden på en hvilken som helst højde ved hjælp af simpel matematik, men for at beregne ændringen i terminalhastigheden over et langdistancefall skal du bruge beregninger eller empiriske tilnærmelser. Luftdensiteten ændres også med vejret; Der er ingen ensartet densitetsværdi for en given højde. For at få de mest nøjagtige målinger af lufttæthed skal du multiplicere gennemsnitlige luftdensitetsværdier ved hjælp af lokale vejrforholdsforskydninger. Atmosfæriske oplysninger er tilgængelige i USA fra National Weather Service, en tjeneste fra National Oceanic and Atmospheric Administration.

Beregn terminalhastighed ved en given højde med denne ligning: Terminal V = sqrt ((2 x Objekt Vægt)) /((Frontal Area) x (Træk Coeff.) X (Gas Densitet)).

I almindelig engelsk er objektets terminalhastighed lig med kvadratroden af ​​kvotienten af to gange objektets vægt over produktet af objektets frontareal, dets trækkoefficient og den gastæthed af det medium, som objektet falder i.