ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೇಗವು ಗಾಳಿಯ ಮೂಲಕ ಬೀಳುವಾಗ ವಸ್ತುವು ತಲುಪುವ ಗರಿಷ್ಠ ವೇಗವಾಗಿದೆ, ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಫೋರ್ಸ್ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದಾಗ ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಮುಕ್ತ ಪತನದಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಕೈಡೈವರ್ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಗಾಳಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧವು ವೇಗದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ - ಯಾವುದೇ ನಿವ್ವಳ ಬಲವು ಮತ್ತಷ್ಟು ವೇಗವರ್ಧನೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಸಮತೋಲನವು ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೇಗವಾಗಿದೆ.

ಫಾರ್ಮುಲಾ

Terminal Velocity = √((2 × m × g) / (ρ × A × Cd))

ಎಲ್ಲಿ:

  • m = ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಕೆಜಿ)
  • g = ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ (9.81 m/s²)
  • ρ (rho) = ಗಾಳಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ (ಸಮುದ್ರ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ 1.225 kg/m³)
  • A = ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶ (m²)
  • Cd = ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಗುಣಾಂಕ (ಆಯಾಮವಿಲ್ಲದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ~0.5-1.5)

ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೇಗವು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಗುಣಾಂಕ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದ ಉದಾಹರಣೆ

ಸ್ಕೈಡೈವರ್: ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ 80 ಕೆಜಿ (ಗೇರ್ ಸೇರಿದಂತೆ), ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶ 0.5 m² (ಹರಡುವ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ), ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಗುಣಾಂಕ ~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)

ಹೆಡ್-ಡೌನ್ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ (ಸಣ್ಣ ಪ್ರದೇಶ, ಸಿಡಿ ~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)

ಸ್ಥಾನವು ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೇಗವನ್ನು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಗುಣಾಂಕ ಮೌಲ್ಯಗಳು

ವಸ್ತು ಆಕಾರ ಸಿಡಿ
ಗೋಳ ಸುತ್ತಿನಲ್ಲಿ 0.47
ಕ್ಯೂಬ್ ಫ್ಲಾಟ್ ಎದುರಿಸುತ್ತಿದೆ 1.05
ಸಿಲಿಂಡರ್ ಬದಿಯಲ್ಲಿ 1.1
ಸ್ಕೈಡೈವರ್ ಹರಡುವಿಕೆ 1.1
ಸ್ಕೈಡೈವರ್ ತಲೆ ತಗ್ಗಿಸಿ 0.7
ಬುಲೆಟ್ ಸುವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿದೆ 0.3

ಹೆಚ್ಚು ವಾಯುಬಲವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಆಕಾರಗಳು ಕಡಿಮೆ ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಗುಣಾಂಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ನೈಜ-ಜಗತ್ತಿನ ಅಂಶಗಳು

ಗಾಳಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಎತ್ತರದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೇಗವು ಎತ್ತರದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಯಾಣದ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ (11 ಕಿಮೀ), ಗಾಳಿಯು 1/3 ದಟ್ಟವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೇಗವು √3 ≈ 1.73× ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಸ್ಕೈಡೈವ್ ವಿಮಾನಗಳು ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತವೆ.

ಸಲಹೆಗಳು

ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೇಗವನ್ನು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ತಲುಪಲಾಗುತ್ತದೆ - ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತುಗಳು ಸೆಕೆಂಡುಗಳು ಅಥವಾ ಮೀಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತವೆ. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ, ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೇಗವನ್ನು ತಲುಪಿದ ನಂತರ ಸ್ಥಿರ ವೇಗವನ್ನು ಊಹಿಸಿ. ಇದು ಲಂಬ ಅಥವಾ ಸಮೀಪ-ಲಂಬ ಚಲನೆಗೆ ಮಾತ್ರ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೆನಪಿಡಿ; ಕೋನೀಯ ಮೂಲವು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ.

ಯಾವುದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಡ್ರ್ಯಾಗ್ ಗುಣಾಂಕಕ್ಕಾಗಿ ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೇಗವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ನಮ್ಮ ಟರ್ಮಿನಲ್ ವೆಲಾಸಿಟಿ ಕ್ಯಾಲ್ಕುಲೇಟರ್ ಬಳಸಿ.