최상의 답
종단 속도는 자유 낙하하는 물체가 유체에서 도달하는 속도입니다. 이는 중력 가속도와 속도에 따라 증가하는 항력이라는 두 가지 사실을 고려하여 결정할 수 있습니다. 따라서 공기에서는 항력이 무게와 같아 질 때까지 속도가 증가합니다. 이러한 조건에서는 순 힘을 사용할 수없고 가속도가 0이됩니다. 즉, 최종 속도에 도달했습니다.
공기에서는 무시되는 한 가지 용어가 있습니다. 아르키메 데의 법칙) 그 영향은 매우 작기 때문에 물에서는 물의 밀도가 공기의 거의 1000 배이고 아르키메 드의 힘이 1000 배 더 많기 때문에 이것을 무시할 수 없습니다.
그러니 몸을 떨어 뜨리면 물에서 아래로 밀어내는 힘은 무게에서 부력을 뺀 것입니다. 뉴턴 F = m a의 두 번째 법칙은 힘이 무게 일뿐만 아니라 아르키메 드의 힘보다 적은 무게라는 점을 고려하여 사용할 수 있습니다. 무게는 일반적으로 W = mg = \ rho V g (여기서 \ rho는 몸의 밀도이고 V는 부피), Archimede의 힘은 같은 부피의 물의 무게와 같으므로 A = \ rho\_W V g, 여기서 \ rho\_W는 물의 밀도.
이 모든 것을 고려하면 뉴턴의 제 2 법칙은 (\ rho-\ rho\_W) V g = \ rho V a 그러므로 a = {{\ rho-\ rho\_W} \ over {\ rho}} g = (1-{\ rho\_W \ over \ rho\_A}) g 그리고 이것은 만약 몸의 밀도가 물의 밀도와 같으면 그것이 뜨고이 조건에서 a = 0 그래야합니다.
초기 단계 이후에 물보다 밀도가 높은 몸은 작은 가속으로 아래로 떨어지기 시작하지만 항력에 따라 속도가 증가합니다. 최종 속도는 항력이 수직력과 같은 속도로, 일반적으로 공기보다 훨씬 낮습니다.
보시다시피 중요한 (기본) 편차와 유사점이 있습니다. 계정 아르키메 데의 법칙.
답변
이론적으로는 아니요,하지만 실제로는 그렇습니다. 항력 계수가 일정한 이상에 가까운 환경에서 방정식은 동일하게 유지됩니다. 사실적인 환경에서는 밀도가 높고 점성이있는 액체에서 더 많은 난류가 발생하여 불안정한 동작과 모든 종류의 기이 한 효과가 나타나 실제 터미널 속도를 계산하는 덜 명확하고 더 많은 테이블 기반 방법으로 변환됩니다