Πώς να υπολογίσετε την ταχύτητα του τερματικού

Η ταχύτητα του τερματικού περιγράφει το σημείο ισορροπίας στην κινηματική όπου η ατμοσφαιρική έλξη σε ένα αντικείμενο που πέφτει γίνεται ίση και αντίθετη από την επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας. Έτσι, το αντικείμενο δεν μπορεί να επιταχυνθεί περαιτέρω χωρίς εξωτερική βοήθεια και έχει φτάσει στην υψηλότερη δυνατή ταχύτητα σε αυτό το μέσο.

Το Drag είναι μια συνάρτηση της αεροδυναμικής του εν λόγω αντικειμένου: μια ομπρέλα θα πέσει πολύ πιο αργά από έναν πύραυλο του ίδιου βάρους. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την εξίσωση ταχύτητας τερματικού για να υπολογίσουμε την ταχύτητα ενός αντικειμένου σε αυτό το σημείο.

Προσδιορίστε το βάροςΔτου αντικειμένου που πέφτει. Ο ευκολότερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι συνήθως η άμεση μέτρηση αυτής της ποσότητας. Μπορείτε επίσης να εκτιμήσετε το βάρος εάν γνωρίζετε τα δομικά υλικά και τις διαστάσεις.

Υπολογίστε την μετωπική περιοχήΕΝΑτου αντικειμένου που πέφτει. Η μετωπική περιοχή είναι η φαινομενική περιοχή που βλέπει προς την κατεύθυνση της πτώσης. Μπορείτε να προσδιορίσετε αυτήν την περιοχή μετρώντας το περίγραμμα του αντικειμένου από αυτόν τον προσανατολισμό.

Για παράδειγμα, εάν το αντικείμενο που πέφτει ήταν κώνος, η άκρη του κώνου θα δείχνει ευθεία προς τα κάτω και η μετωπική περιοχή φαίνεται να είναι ένας κύκλος ίσος με την περιοχή της κυκλικής βάσης του κώνου.

Προσδιορίστε το συντελεστή οπισθέλκουσαςντορε του αντικειμένου που πέφτει. Συνήθως μπορείτε να αποφύγετε τον υπολογισμό του συντελεστή μεταφοράς μόνο αναζητώντας μια κατά προσέγγιση τιμή σε ένα βιβλίο αναφοράς ή στο Διαδίκτυο. Εάν χρειάζεστε μια πολύ ακριβή τιμή, θα πρέπει να συμβουλευτείτε έναν μηχανικό.

Προσδιορίστε την ατμοσφαιρική πυκνότηταρ του μέσου μέσω του οποίου το αντικείμενο θα πέσει. Εάν το μέσο είναι ο αέρας, τότε πρέπει να γνωρίζετε ότι η πυκνότητα του αέρα μειώνεται με το υψόμετρο, πράγμα που σημαίνει ότι το τερματικό του αντικειμένου Η ταχύτητα θα μειωθεί καθώς πλησιάζει στο έδαφος (όπου το αέριο είναι πιο πυκνό και ωθεί πιο πίσω, παρέχοντας ισχυρότερο φρενάρισμα εξουσία).

Έτσι μπορείτε να υπολογίσετε την ταχύτητα του τερματικού σε οποιοδήποτε υψόμετρο χρησιμοποιώντας απλά μαθηματικά, αλλά για να υπολογίσετε την αλλαγή στην ταχύτητα του τερματικού σε πτώση μεγάλων αποστάσεων, θα χρειαστείτε τη χρήση λογισμού ή εμπειρικής προσεγγίσεις.

Η πυκνότητα του αέρα αλλάζει επίσης με τον καιρό. δεν υπάρχει ομοιόμορφη τιμή πυκνότητας για ένα δεδομένο υψόμετρο. Για να λάβετε τις πιο ακριβείς μετρήσεις της πυκνότητας αέρα, θα πρέπει να πολλαπλασιάσετε τις μέσες τιμές πυκνότητας αέρα με τοπικές αντισταθμίσεις καιρικών συνθηκών.

Οι ατμοσφαιρικές πληροφορίες διατίθενται στις Ηνωμένες Πολιτείες από την Εθνική Υπηρεσία Καιρού, μια υπηρεσία της Εθνικής Ωκεανικής και Ατμοσφαιρικής Διοίκησης.

όπουΔείναι το βάρος του αντικειμένου,ρείναι η πυκνότητα του αερίου,ΕΝΑείναι η διατομή του αντικειμένου, καιντορε είναι ο συντελεστής έλξης.

Στα απλά Αγγλικά, η τελική ταχύτητα του αντικειμένου είναι ίση με την τετραγωνική ρίζα του πηλίκου του διπλάσιου βάρους του αντικειμένου το προϊόν της μετωπικής περιοχής του αντικειμένου, ο συντελεστής έλξης και η πυκνότητα αερίου του μέσου μέσω του οποίου βρίσκεται το αντικείμενο πέφτει.

  • Μερίδιο
instagram viewer