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Die Endgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die ein frei fallender Körper in einer Flüssigkeit erreicht. Es kann unter Berücksichtigung von zwei Tatsachen bestimmt werden: der Erdbeschleunigung und der Widerstandskraft, die mit der Geschwindigkeit zunimmt. In der Luft nimmt die Geschwindigkeit zu, bis die Widerstandskraft dem Gewicht entspricht: Unter diesen Bedingungen steht keine Nettokraft zur Verfügung und die Beschleunigung wird 0: Endgeschwindigkeit erreicht.
In der Luft wird ein Begriff vernachlässigt: die Auftriebskraft ( Archimedes Gesetz), weil sein Einfluss sehr gering ist, aber im Wasser kann man dies nicht vernachlässigen, da die Dichte des Wassers fast 1000-mal so hoch ist wie die von Luft und die Kraft des Archimede 1000-mal höher.
Wenn Sie also einen Körper fallen lassen Im Wasser ist die Kraft, die es nach unten drückt, sein Gewicht abzüglich der Auftriebskraft. Das zweite Gesetz von Newton F = m a kann verwendet werden, wenn man bedenkt, dass die Kraft nicht nur das Gewicht ist, sondern auch das Gewicht abzüglich der Kraft des Archimede. Das Gewicht ist normalerweise W = mg = \ rho V g (wobei \ rho die Dichte des Körpers und V sein Volumen ist), die Kraft von Archimede entspricht dem Gewicht eines gleichen Wasservolumens, also A = \ rho\_W V g, wobei \ rho\_W ist die Dichte des Wassers.
Alles in allem wird das zweite Gesetz von Newton geschrieben als (\ rho – \ rho\_W) V g = \ rho V a, daher a = {{\ rho – \ rho\_W} \ over {\ rho}} g = (1 – {\ rho\_W \ over \ rho\_A}) g und dies ist durchaus sinnvoll, wenn die Dichte des Körpers der des Wassers entspricht, schwimmt er und unter diesen Bedingungen a = 0 as es sollte.
Nach der Anfangsphase beginnt der Körper, der dichter als Wasser ist, mit einer kleinen Beschleunigung herunterzufallen, aber dennoch nimmt die Geschwindigkeit zu, so dass die Widerstandskraft zunimmt. Die Endgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der die Widerstandskraft der Vertikalkraft entspricht, die normalerweise viel geringer ist als in Luft.
Wie Sie sehen, gibt es Ähnlichkeiten mit der wichtigen (fundamentalen) Abweichung, die in der Aufnahme besteht Konto Archimedes Gesetz.
Antwort
Theoretisch nein, aber praktisch ja. In einer Umgebung nahe dem Ideal, in der der Luftwiderstandsbeiwert konstant ist, bleibt die Gleichung gleich. In einer realistischen Umgebung treten in einer dichteren und viskosen Flüssigkeit mehr Turbulenzen auf, was zu instabilem Verhalten und allen möglichen seltsamen Effekten führt, die sich in einer weniger klaren und tabellenbasierten Methode zur Berechnung der tatsächlichen Endgeschwindigkeit
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