تصف السرعة النهائية نقطة التوازن في علم الحركة حيث يصبح السحب الجوي على جسم ساقط مساويًا ومعاكسًا للتسارع بسبب الجاذبية. وبالتالي ، لا يمكن للكائن أن يتسارع أكثر من دون مساعدة خارجية ، وقد وصل إلى أعلى سرعة ممكنة في هذا الوسط.
السحب هو إحدى وظائف الديناميكا الهوائية للجسم المعني: تسقط المظلة بشكل أبطأ بكثير من سقوط صاروخ من نفس الوزن. يمكننا استخدام معادلة السرعة النهائية لحساب سرعة الجسم عند هذه النقطة.
حدد الوزندبليومن الجسم الساقط. أسهل طريقة للقيام بذلك هي قياس هذه الكمية بشكل مباشر. يمكنك أيضًا تقدير الوزن إذا كنت تعرف مواد البناء والأبعاد.
احسب المنطقة الأماميةأمن الجسم الساقط. المنطقة الأمامية هي المنطقة الظاهرة التي تواجه اتجاه السقوط. يمكنك تحديد هذه المنطقة عن طريق قياس مخطط الكائن من هذا الاتجاه.
على سبيل المثال ، إذا كان الجسم الساقط مخروطًا ، فإن رأس المخروط يتجه لأسفل مباشرة ، وستبدو المنطقة الأمامية دائرة مساوية لمساحة القاعدة الدائرية للمخروط.
حدد معامل السحبجد من الجسم الساقط. يمكنك عادةً تجنب الاضطرار إلى حساب معامل السحب بنفسك من خلال البحث عن قيمة تقريبية في كتاب مرجعي أو على الإنترنت. إذا كنت بحاجة إلى قيمة عالية الدقة ، فيجب عليك استشارة مهندس.
حدد كثافة الغلاف الجويρ من الوسط الذي سيسقط من خلاله الكائن. إذا كان الوسط هو الهواء ، فيجب أن تعلم أن كثافة الهواء تتناقص مع الارتفاع ، مما يعني أن نهاية الكائن ستنخفض السرعة مع اقترابها من الأرض (حيث يكون الغاز أكثر كثافة ويدفع بقوة أكبر للخلف ، مما يوفر فرملة أقوى قوة).
وبالتالي يمكنك حساب السرعة النهائية عند أي ارتفاع باستخدام رياضيات بسيطة ، ولكن لحساب التغيير في السرعة النهائية لسقوط طويل المدى ، ستحتاج إلى استخدام حساب التفاضل والتكامل أو التجريبي تقريبية.
تتغير كثافة الهواء أيضًا مع تغير الطقس ؛ لا توجد قيمة كثافة موحدة لارتفاع معين. للحصول على أدق قياسات لكثافة الهواء ، ستحتاج إلى مضاعفة متوسط قيم كثافة الهواء في تعويضات حالة الطقس المحلية.
تتوفر معلومات الغلاف الجوي في الولايات المتحدة من National Weather Service ، وهي خدمة تابعة للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي.
أيندبليوهو وزن الجسم ،ρهي كثافة الغاز ،أهي منطقة المقطع العرضي للكائن ، وجد هو معامل السحب.
في اللغة الإنجليزية البسيطة ، فإن السرعة النهائية للجسم تساوي الجذر التربيعي لحاصل قسمة ضعف وزن الجسم على حاصل ضرب المنطقة الأمامية للجسم ، ومعامل السحب ، وكثافة الغاز للوسط الذي يمر من خلاله الجسم هبوط.