Slik beregner du terminalhastighet

 

1.

Bestem vekten til den fallende gjenstanden. Den enkleste måten å gjøre dette på er vanligvis å måle denne mengden direkte. Du kan også anslå vekt hvis du kjenner byggematerialene og dimensjonene.

2.

Beregn frontområdet av det fallende objektet. Frontalområdet er det tilsynelatende området som vender mot fallende. Du kan bestemme dette området ved å måle objektets disposisjon fra den retningen. For eksempel, hvis den fallende gjenstanden var en kegle, ville spissen av keglen peke rett nedover, og frontområdet ville virke som en sirkel som er lik området av den sirkulære basen av keglen.

3.

Bestem trækningskoeffisienten til den fallende gjenstanden. Du kan vanligvis unngå å måtte beregne dragkoeffisienten selv ved å se opp en omtrentlig verdi i en referanse bok eller på Internett. Hvis du trenger en svært presis verdi, bør du konsultere en ingeniør.

4.

Bestem gassens tetthet av mediet gjennom hvilket objektet faller. Hvis mediet er luften, bør du vite at lufthettheten avtar med høyde, noe som betyr at gjenstandens terminalhastighet vil senke når den kommer nærmere bakken (hvor gassen er tykkere og skyver tilbake hardere, gir sterkere bremsing kraft). Dermed kan du beregne terminalhastighet i en hvilken som helst høyde ved hjelp av enkel matematikk, men for å beregne endringen i terminalhastigheten over en langdistanse fall, vil du kreve bruk av kalkulator eller empiriske tilnærminger. Lufttettheten endres også med vær, det er ingen uniform tetthetsverdi for en gitt høyde. For å få de mest nøyaktige målingene av lufttettheten må du multiplisere gjennomsnittlige lufttetthetsverdier ved lokale værforholdsforskyvninger. Atmosfærisk informasjon er tilgjengelig i USA fra National Weather Service, en tjeneste fra National Oceanic and Atmospheric Administration.

5.

Beregn terminalhastighet ved en gitt høyde med denne ligningen: Terminal V = sqr t ((2 x (Objektvekt)) / ((Frontal Area) x (Drag Coeff.) x (Gass tetthet)).

På vanlig engelsk er terminalhastigheten til objektet lik til kvadratroten av kvotienten på to ganger objektets vekt over produktet av objektets frontareal, dens dragkoeffisient og gassdensiteten til mediet gjennom hvilket gjenstanden faller.

'Terminalhastighet' beskriver likevektspunktet i kinematikk hvor atmosfærisk træk på en gjenstand som faller gjennom et gassformet medium (vanligvis luften) blir lik og motsatt til akselerasjonen på grunn av tyngdekraften. Dermed kan objektet ikke akselerere videre uten ekstern hjelp, og har nådd sin høyest mulige hastighet i det mediet. Drag er en funksjon av aerodynamikken til objektet i spørsmålet: En paraply ville falle mye langsommere enn en rakett av samme vekt.