3 maneras de calcular la velocidad terminal

Método 3:La solución de la Terminal Velocity Encontrar la fuerza gravitatoria Determinar la fuerza de fricción

¿Alguna vez ha pensado por qué paracaidistas alcanzar una velocidad máxima a caer, incluso si la fuerza de la gravedad en el vacío causa una aceleración continua de un objeto en cuestión? Un objeto que cae alcanzará una velocidad constante cuando una fuerza de restricción, tales como la fricción del aire. La fuerza aplicada por la gravedad cerca de un cuerpo masivo es principalmente constante, pero las fuerzas, tales como la resistencia del aire aumentará tan pronto como la velocidad del objeto. Si se deja en reposo en caída libre durante un tiempo suficiente, un objeto que cae va a alcanzar una velocidad a la que la fuerza de la resistencia al avance se hacen iguales a la fuerza de la gravedad y que se cancela entre sí, haciendo que el objeto a caer a la misma velocidad hasta que alcanza suelo. Esto se llama "velocidad terminal".

método 1

La solución de la Terminal Velocity

Imagen titulada Velocidad Calcular Terminal Paso 1

Usa la fórmula de la velocidad terminal, v = √ [(2 mg) / (ρAC)]. Introduzca los siguientes valores en la fórmula para averiguar v, o velocidad terminal.

m = masa del objeto que cae
g = aceleración de la gravedad (aproximadamente 9,8 m / s de la Tierra)
ρ = densidad del fluido en el que el objeto está cayendo
A = área proyectada del objeto (esto significa que el área del objeto si hubiera sido proyectada sobre un plano perpendicular a la dirección del objeto de movimiento)
C = coeficiente de fricción (este número depende del objeto, porque el objeto más estrecha y plana, menos fricción)

método 2

Encontrar la fuerza gravitatoria

Imagen titulada Velocidad Calcular Terminal Paso 2

Encontrar la masa del objeto que cae. Se mide en gramos o kilogramos, métricas.

La unidad de masa en el sistema métrico es el kilogramo-fuerza (kgf).

Imagen titulada Velocidad Calcular Terminal Paso 3

Cumplir con la aceleración debida a la gravedad de la Tierra. Ser lo suficientemente cerca de la tierra para cumplir con la resistencia del aire, esta aceleración tiene el valor de 9,8 m / s.

Imagen titulada Velocidad Terminal Paso 4 Calcular

Calcular la fuerza de la gravedad hacia abajo. La fuerza con la que el objeto que cae se está tirando hacia abajo es igual a la masa multiplicada por la aceleración debida a la gravedad, o F = ma. Este número, multiplicado por dos, va a ir a la parte superior de la velocidad terminal de fórmulas.

En el sistema métrico, la fuerza se representa por la masa en tiempos gramos 9.8 m / s.

método 3

Determinar la fuerza de fricción

Imagen titulada Velocidad Calcular Terminal Paso 5

Obtener la densidad del medio. Para un objeto que cae a través de la atmósfera de la Tierra, la densidad cambiará en función de la altitud y la temperatura del aire. Esto hace que el cálculo de la velocidad máxima de un objeto que cae particularmente difícil, ya que la densidad del aire cambiará a medida que el objeto altitud perder. Sin embargo, usted puede buscar densidades del aire aproximados en los libros de texto y otros materiales de referencia.

A grandes rasgos, la densidad del aire a nivel del mar a una temperatura de 15 ° C es de 1.225 kg / m.

Imagen titulada Velocidad Terminal Paso 6 Calcular

Estimar el objeto del coeficiente de fricción. Este número se basa en lo delgada que es el objeto. Desafortunadamente, este es un número muy compleja para ser ordenador, e implicar ciertas estipulaciones científicas. No intente calcular el coeficiente de fricción por sí solo sin la ayuda de un túnel de viento y mucho matemáticas aerodinámica. O bien, buscar un enfoque basado en un objeto similar.

Imagen titulada Velocidad Terminal Paso 7 Calcular

Calcular el área del objeto diseñado. La última variable que se debe saber es el área de la sección presentada por el objeto a la mitad. Imagine que la silueta del objeto que cae desde una vista superior y está por debajo de ella. De esta manera, se proyecta en un plano es el área proyectada. De nuevo, es un valor difícil de calcular más que los objetos geométricos simples.

Imagen titulada Velocidad Calcular Terminal Paso 8

Descubre la fuerza de fricción se opone a la fuerza de la gravedad hacia abajo. Si sabes la velocidad del objeto, pero no la fuerza de fricción, se puede utilizar la fórmula para calcular la fuerza de fricción, o [CρA (v)] / 2.

consejos

Sin un paracaídas abierto, uno paracaidista llegar al suelo a 210 km / h.
La velocidad máxima será ligeramente alterada durante la caída libre. La gravedad aumenta ligeramente a medida que el objeto se acerca al centro de la Tierra, pero la cantidad es insignificante. La densidad del medio aumentará a medida que el objeto se profundiza en el medio, que es un efecto mucho más notable. una paracaidista en realidad será más lento durante el otoño, porque la atmósfera constantemente se convierten en más gruesa que la altitud se desintegra.

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Cómo calcular la velocidad terminal

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