टर्मिनल वेग की गणना कैसे करें
कभी आश्चर्य है कि क्यों आकाशवासी अंततः अधिकतम गति तक पहुंचते हैं, भले ही वैक्यूम में गुरुत्वाकर्षण की शक्ति किसी वस्तु को लगातार बढ़ने का कारण बन जाएगी? एक गिरती हुई वस्तु एक निरंतर गति तक पहुंच जाएगी जब एक संयम बल है, जैसे हवा से खींचें. बड़े पैमाने पर शरीर के पास गुरुत्वाकर्षण द्वारा लागू बल ज्यादातर स्थिर है, लेकिन वायु प्रतिरोध की तरह बलों तेजी से गिरने वाली वस्तु को बढ़ाता है. यदि लंबे समय तक गिरने की अनुमति दी जाती है, तो गिरने वाली वस्तु एक गति तक पहुंच जाएगी जहां ड्रैग की शक्ति गुरुत्वाकर्षण के बल के बराबर हो जाएगी, और दोनों एक दूसरे को रद्द कर देंगे, जिससे वस्तु उस गति पर गिर जाएगी। जमीन पर हिट करता है. इसे टर्मिनल वेग कहा जाता है.
कदम
3 का विधि 1:
टर्मिनल वेग के लिए हल करना1. टर्मिनल वेग फॉर्मूला का उपयोग करें, वी = वर्ग रूट का ((2 * एम * जी) / (ρ * a * c)). वी, टर्मिनल वेग के लिए हल करने के लिए उस सूत्र में निम्न मानों को प्लग करें.
- M = गिरने वाली वस्तु का द्रव्यमान
- जी = गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण. पृथ्वी पर यह लगभग 9 है.प्रति सेकंड 8 मीटर.
- ρ = तरल पदार्थ की घनत्व वस्तु के माध्यम से गिर रहा है.
- A = ऑब्जेक्ट का अनुमानित क्षेत्र. इसका मतलब है कि वस्तु का क्षेत्र यदि आपने इसे उस विमान पर पेश किया है जो उस दिशा में लंबवत था, वस्तु आगे बढ़ रही है.
- सी = ड्रैग गुणांक. यह संख्या वस्तु के आकार पर निर्भर करती है. अधिक सुव्यवस्थित आकार, कम गुणांक. आप कुछ अनुमानित ड्रैग गुणांक देख सकते हैं.
3 का विधि 2:
गुरुत्वाकर्षण बल खोजें1. गिरने वाली वस्तु का द्रव्यमान खोजें. इसे मेट्रिक सिस्टम में ग्राम या किलोग्राम में मापा जाना चाहिए.
- यदि आप शाही प्रणाली का उपयोग कर रहे हैं, तो याद रखें कि पाउंड वास्तव में द्रव्यमान की एक इकाई नहीं है, बल्कि बल का है. इंपीरियल सिस्टम में द्रव्यमान की इकाई पाउंड-मास (एलबीएम) है, जो पृथ्वी की सतह पर गुरुत्वाकर्षण बल के तहत 32 पाउंड-फोर्स (एलबीएफ) की एक शक्ति का अनुभव करेगी. उदाहरण के लिए, यदि किसी व्यक्ति का पृथ्वी पर 160 पाउंड वजन होता है, तो वह व्यक्ति वास्तव में 160 एलबीएफ महसूस कर रहा है, लेकिन उनका द्रव्यमान 5 एलबीएम है.
2. पृथ्वी की गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण को जानें. वायु प्रतिरोध का सामना करने के लिए पृथ्वी के लिए पर्याप्त है, यह त्वरण 9 है.8 मीटर प्रति सेकंड स्क्वायर, या 32 फीट प्रति सेकंड स्क्वायर.
3. गुरुत्वाकर्षण की नीचे की ओर खींचें. बल जिसके पास गिरती वस्तु को नीचे खींचा जा रहा है, गुरुत्वाकर्षण के कारण वस्तु के बड़े पैमाने पर त्वरण के बराबर है, या f = ma. यह संख्या, दो से गुणा, टर्मिनल वेग सूत्र के शीर्ष में जाती है.
3 का विधि 3:
ड्रैग फोर्स का निर्धारण करें1. माध्यम की घनत्व प्राप्त करें. पृथ्वी के वायुमंडल के माध्यम से गिरने वाली वस्तु के लिए, घनत्व ऊंचाई और हवा के तापमान के आधार पर बदलने जा रहा है. इससे गिरने वाली वस्तु की टर्मिनल वेग की गणना विशेष रूप से मुश्किल होती है, क्योंकि हवा की घनत्व तब बदल जाएगी क्योंकि वस्तु ऊंचाई खो देती है. हालांकि, आप पाठ्यपुस्तकों और अन्य संदर्भों में अनुमानित वायु घनत्व देख सकते हैं.
- एक मोटा गाइड के रूप में, तापमान 15 डिग्री सेल्सियस होने पर समुद्र के स्तर पर हवा की घनत्व 1 है.225 किलो / एम 3.
2. वस्तु के ड्रैग गुणांक का अनुमान लगाएं. यह संख्या इस बात पर आधारित है कि ऑब्जेक्ट को कैसे सुव्यवस्थित किया गया है. दुर्भाग्य से यह गणना करने के लिए एक बहुत ही जटिल संख्या है, और कुछ वैज्ञानिक मान्यताओं को शामिल करना शामिल है. एक पवन सुरंग और कुछ गंभीर वायुगतिकीय गणित की मदद के बिना खुद को खींचें गुणांक की गणना करने का प्रयास न करें. इसके बजाय एक समान आकार की वस्तु के आधार पर एक सन्निकटन देखें.
3. वस्तु के अनुमानित क्षेत्र की गणना करें. अंतिम चर आपको जानने की जरूरत है कि डिब्बे को माध्यम से ऑब्जेक्ट द्वारा प्रस्तुत किया जा रहा है. फॉलिंग ऑब्जेक्ट के सिल्हूट को सीधे नीचे से देखकर देख रहे हैं. उस आकार, एक विमान पर प्रक्षेपित, अनुमानित क्षेत्र है. फिर, यह कुछ भी मुश्किल मूल्य है लेकिन सरल ज्यामितीय वस्तुओं के साथ गणना करने के लिए.
4. ड्रैग फोर्स को समझें जो गुरुत्वाकर्षण के नीचे की ओर खींचता है. यदि आप ऑब्जेक्ट की वेग जानते हैं, लेकिन ड्रैग फोर्स नहीं, तो आप ड्रैग फोर्स की गणना करने के लिए सूत्र का उपयोग कर सकते हैं. यह (c * ρ * a * (v ^ 2)) / 2 है.
वीडियो
इस सेवा का उपयोग करके, कुछ जानकारी YouTube के साथ साझा की जा सकती है.
टिप्स
टर्मिनल वेग वास्तव में मुक्त गिरावट के दौरान थोड़ा बदल जाएगा. गुरुत्वाकर्षण थोड़ा ऊपर चला जाता है क्योंकि वस्तु पृथ्वी के केंद्र के करीब आती है, लेकिन राशि नगण्य है. माध्यम की घनत्व बढ़ेगी क्योंकि वस्तु माध्यम में गहरा हो जाती है. यह एक और अधिक ध्यान देने योग्य प्रभाव है. एक स्काइडाइवर वास्तव में गिरावट के रूप में धीमा हो जाएगा क्योंकि वातावरण ऊंचाई के रूप में तेजी से मोटा हो जाता है.
एक खुले पैराशूट के बिना, एक स्काइडाइवर लगभग 130 मील प्रति घंटे (210 किमी / घंटा) पर जमीन पर हमला करेगा.
सामाजिक नेटवर्क पर साझा करें: