Bästa svaret
Terminalhastigheten är den hastighet en fritt fallande kropp når i en vätska. Det kan bestämmas med beaktande av två fakta: tyngdaccelerationen och dragkraften som ökar med hastigheten. Så i luft ökar hastigheten tills dragkraften är lika med vikten: under dessa förhållanden finns ingen nettokraft tillgänglig och accelerationen blir 0: terminalhastigheten uppnådd.
I luft är en term försummad: flytkraften ( Archimedes lag) eftersom dess inflytande är mycket litet men i vatten kan du inte försumma detta eftersom vattentätheten är nästan 1000 gånger luftens och Archimedes styrka 1000 gånger mer.
Så om du låter en kropp falla i vatten är kraften som trycker ner den dess vikt minus flytkraften. Den andra lagen i Newton F = ma kan användas med tanke på att kraften inte bara är vikten utan vikten mindre Archimedes kraft. Vikt är normalt W = mg = \ rho Vg (där \ rho är kroppens densitet och V dess volym), Archimedes kraft är lika med vikten av en lika stor volym vatten så A = \ rho\_W Vg, där \ rho\_W är vattentätheten.
Allt detta betraktas, Newtons andra lag kommer att skrivas som (\ rho – \ rho\_W) V g = \ rho V a därmed a = {{\ rho – \ rho\_W} \ över {\ rho}} g = (1 – {\ rho\_W \ över \ rho\_A}) g och detta är helt meningsfullt om, om kroppens densitet är lika med vatten, kommer den att flyta och under dessa förhållanden är a = 0 som det borde det.
Efter den inledande fasen börjar kroppen tätare än vatten falla ner med en liten acceleration men ändå ökar hastigheten så som dragkraft. Terminalhastigheten kommer att vara den hastighet med vilken dragkraften är lika med den vertikala kraften, normalt mycket mycket lägre än i luften.
Som du kan se finns det likheter med den viktiga (grundläggande) avvikelsen som består i att ta konto Archimedes lag.
Svar
Teoretiskt nej, men praktiskt taget ja. I en miljö nära idealet där dragkoefficienten är konstant förblir ekvationen densamma. I en realistisk miljö kommer du att börja ha mer turbulens i en tätare och viskös vätska som leder till ostadigt beteende och alla slags konstiga effekter som översätts till ett mindre tydligt och mer tabellbaserat sätt att beräkna den faktiska terminalhastigheten