Terminalna brzina opisuje točku ravnoteže u kinematici gdje atmosferski otpor padajućeg predmeta postaje jednak i suprotan ubrzanju zbog gravitacije. Dakle, objekt ne može dalje ubrzati bez vanjske pomoći i postigao je najveću moguću brzinu u tom mediju.
Otpor je funkcija aerodinamike predmetnog objekta: kišobran bi padao puno sporije od projektila iste težine. Jednadžbu terminalne brzine možemo koristiti za izračunavanje brzine objekta u ovom trenutku.
Odredite težinuWpredmeta koji pada. Najlakši način da to učinite je obično izravno izmjeriti ovu količinu. Također možete procijeniti težinu ako znate građevinske materijale i dimenzije.
Izračunajte frontalno područjeApredmeta koji pada. Čeono područje je prividno područje okrenuto u smjeru pada. Ovo područje možete odrediti mjerenjem obrisa predmeta prema toj orijentaciji.
Na primjer, ako je predmet koji pada padao stožac, vrh stošca usmjerio bi ravno prema dolje, a činilo bi se da je frontalno područje krug jednak površini kružne baze konusa.
Odredite koeficijent otporaCd predmeta koji pada. Obično možete izbjeći da sami izračunate koeficijent otpora traženjem približne vrijednosti u referentnoj knjizi ili na Internetu. Ako trebate visoko preciznu vrijednost, trebate se posavjetovati s inženjerom.
Odredite atmosfersku gustoćuρ medija kroz koji će predmet padati. Ako je medij zrak, tada biste trebali znati da se gustoća zraka smanjuje s nadmorskom visinom, što znači da je terminal objekta brzina će se smanjivati kako se približava tlu (tamo gdje je plin gušći i gura natrag, pružajući snažnije kočenje vlast).
Tako možete izračunati terminalnu brzinu na bilo kojoj visini koristeći jednostavnu matematiku, ali da biste izračunali promjenu u krajnjoj brzini tijekom pada na velike udaljenosti, trebat će vam uporaba računa ili empirijskog aproksimacije.
Gustoća zraka također se mijenja s vremenom; ne postoji jedinstvena vrijednost gustoće za datu nadmorsku visinu. Da biste dobili najtočnija mjerenja gustoće zraka, morat ćete pomnožiti prosječne vrijednosti gustoće zraka lokalnim pomacima vremenskih uvjeta.
Informacije o atmosferi dostupne su u Sjedinjenim Državama od Nacionalne vremenske službe, službe Nacionalne uprave za oceane i atmosferu.
gdjeWje težina predmeta,ρje gustoća plina,Aje površina presjeka predmeta, iCd je koeficijent otpora.
Jednostavno rečeno, krajnja brzina objekta jednaka je kvadratnom korijenu količnika dvostruke težine predmeta nad umnožak frontalne površine predmeta, njegov koeficijent otpora i gustoća plina medija kroz koji je objekt padajući.