টার্মিনাল বেগ হল বায়ুর মধ্য দিয়ে পড়ার সময় একটি বস্তুর সর্বোচ্চ গতি, যখন টেনে আনার শক্তি মাধ্যাকর্ষণ বলের সমান হয়। মুক্ত পতনে একজন স্কাইডাইভার প্রাথমিকভাবে ত্বরান্বিত করে, কিন্তু ভারসাম্যে না পৌঁছানো পর্যন্ত বায়ু প্রতিরোধের গতি বৃদ্ধি পায় — কোনো নেট বল মানে আর কোনো ত্বরণ নয়। এই ভারসাম্য টার্মিনাল বেগ।
সূত্র
Terminal Velocity = √((2 × m × g) / (ρ × A × Cd))
কোথায়:
- m = বস্তুর ভর (কেজি)
- g = মহাকর্ষীয় ত্বরণ (9.81 m/s²)
- ρ (rho) = বায়ুর ঘনত্ব (সমুদ্র পৃষ্ঠে 1.225 kg/m³)
- A = ক্রস-বিভাগীয় এলাকা (m²)
- Cd = ড্র্যাগ সহগ (মাত্রাবিহীন, অধিকাংশ বস্তুর জন্য ~0.5-1.5)
টার্মিনাল বেগ ভরের সাথে বৃদ্ধি পায় এবং ড্র্যাগ সহগ এবং ক্রস-বিভাগীয় এলাকার সাথে হ্রাস পায়।
কাজের উদাহরণ
একজন স্কাইডাইভার: ভর 80 কেজি (গিয়ার সহ), ক্রস-বিভাগীয় এলাকা 0.5 m² (প্রসারিত অবস্থানে), ড্র্যাগ সহগ ~1.1
Terminal Velocity = √((2 × 80 × 9.81) / (1.225 × 0.5 × 1.1))
= √(1,569.6 / 0.67375)
= √(2,329)
= 48.3 m/s ≈ 174 km/h (108 mph)
মাথার নিচের অবস্থানে (ছোট এলাকা, Cd ~0.7):
Terminal Velocity = √((2 × 80 × 9.81) / (1.225 × 0.2 × 0.7))
= √(1,569.6 / 0.1715)
= √(9,143)
= 95.6 m/s ≈ 344 km/h (214 mph)
অবস্থান নাটকীয়ভাবে টার্মিনাল বেগ প্রভাবিত করে।
সহগ মান টেনে আনুন
| অবজেক্ট | আকৃতি | সিডি |
|---|---|---|
| গোলক | গোলাকার | 0.47 |
| ঘনক | ফ্ল্যাট মুখোমুখি | 1.05 |
| সিলিন্ডার | পাশে | 1.1 |
| স্কাইডাইভার | ছড়িয়ে পড়া | 1.1 |
| স্কাইডাইভার | মাথা নিচু | 0.7 |
| বুলেট | সুবিন্যস্ত | 0.3 |
আরও অ্যারোডাইনামিক আকারে কম ড্র্যাগ সহগ থাকে।
বাস্তব-বিশ্ব ফ্যাক্টর
উচ্চতার সাথে বায়ুর ঘনত্ব হ্রাস পায়, তাই উচ্চতার সাথে টার্মিনালের বেগ পরিবর্তিত হয়। ক্রুজিং উচ্চতায় (11 কিমি), বায়ু 1/3 ঘন হিসাবে, তাই টার্মিনাল বেগ √3 ≈ 1.73× বেশি। এই কারণেই স্কাইডাইভ প্লেনগুলি উচ্চতায় উচ্চ গতিতে পৌঁছায়।
টিপস
টার্মিনাল বেগ তুলনামূলকভাবে দ্রুত পৌঁছে যায় - বেশিরভাগ বস্তুই এটি সেকেন্ড বা মিটারের মধ্যে অর্জন করে। পদার্থবিজ্ঞানের সমস্যার জন্য, একবার টার্মিনাল বেগ পৌঁছে গেলে ধ্রুবক বেগ ধরে নিন। এছাড়াও মনে রাখবেন এটি শুধুমাত্র উল্লম্ব বা কাছাকাছি-উল্লম্ব গতির ক্ষেত্রে প্রযোজ্য; কোণীয় বংশদ্ভুত আরও জটিল।
আমাদের [টার্মিনাল বেগ ক্যালকুলেটর] ব্যবহার করুন