1. 관련된 힘을 이해하십시오 :
* 중력 : 물체를 아래쪽으로 당겨 가속가 발생합니다.
* 공기 저항 : 반대 동작 방향으로 작용하여 물체의 속도가 증가함에 따라 증가합니다.
2. 공식 :
말기 속도에 대한 공식은 다음과 같습니다.
v t =√ (2mg / ρac d )
어디:
* v t =말단 속도 (m/s)
* m =물체의 질량 (kg)
* g =중력으로 인한 가속도 (9.8 m/s²)
* ρ =유체의 밀도 (이 경우 공기, kg/m³)
* a =물체의 단면적 (m²)
* c d =드래그 계수 (차원 없음)
3. 구성 요소의 설명 :
* 질량 (m) : 더 무거운 물체는 더 큰 중력을 경험하여 단자 속도가 높아집니다.
* 중력으로 인한 가속도 (g) : 이 값은 지구 표면 근처에서 일정하게 유지됩니다.
* 유체의 밀도 (ρ) : 물과 같은 밀도가 높은 유체는 더 많은 저항을 제공하여 단자 속도가 낮습니다. 공기 밀도는 고도와 온도에 따라 다릅니다.
* 단면적 (a) : 더 큰 단면적은 더 많은 공기 저항을 의미하여 단자 속도가 낮아집니다.
* 드래그 계수 (c d ) : 이 차원이없는 숫자는 객체의 모양을 설명합니다. 간소화 된 모양 (총알과 같은)은 낙하산과 같은 공기 역학적 모양보다 낮은 항력 계수를 갖습니다.
4. 예 :
질량은 80kg, 단면적 1m², 드래그 계수 0.8, 밀도가 1.2kg/m³의 공기를 통해 떨어지는 스카이 다이버의 말기 속도를 찾으려고한다고 가정 해 봅시다.
* v t =√ (2 * 80 kg * 9.8 m/s²/(1.2 kg/m³ * 1 m² * 0.8))
* v t ≈ 57 m/s (약 127mph)
5. 중요한 참고 사항 :
*이 공식은 물체가 수직으로 떨어지고 있다고 가정합니다.
* 드래그 계수 (c d )는 불규칙한 모양의 물체에 대해 정확하게 결정하기 어려운 복잡한 요소입니다.
*이 계산은 근사치를 제공합니다. 실제로 바람과 물체의 회전과 같은 요인은 실제 터미널 속도에 영향을 줄 수 있습니다.
더 이상 질문이 있으면 알려주세요!
