Terminálna rýchlosť popisuje rovnovážny bod v kinematike, v ktorom sa atmosférický odpor na padajúcom objekte vyrovná gravitácii v protiklade k zrýchleniu. Objekt teda nemôže ďalej zrýchliť bez vonkajšej pomoci a dosiahol najvyššiu možnú rýchlosť v tomto médiu.
Drag je funkciou aerodynamiky predmetu: dáždnik by padal oveľa pomalšie ako raketa rovnakej hmotnosti. Pomocou rovnice terminálovej rýchlosti môžeme v tomto bode vypočítať rýchlosť objektov.
Stanovte hmotnosť W padajúceho objektu. Najjednoduchší spôsob, ako to dosiahnuť, je zvyčajne priamo zmerať toto množstvo. Hmotnosť môžete tiež odhadnúť, ak poznáte stavebné materiály a rozmery.
Vypočítajte prednú oblasť padajúceho objektu. Čelná oblasť je zdanlivá oblasť otočená v smere pádu. Túto oblasť môžete určiť zmeraním obrysu objektu z tejto orientácie.
Napríklad, ak by padajúcim predmetom bol kužeľ, špička kužeľa by smerovala priamo nadol a predná oblasť by sa javila ako kruh rovnajúci sa ploche kruhovej základne kužeľa.
Určte koeficient odporu vzduchu Cd padajúceho objektu. Zvyčajne sa môžete vyhnúť tomu, aby ste sami vypočítali koeficient odporu tým, že si pozriete približnú hodnotu v referenčnej knihe alebo na internete. Ak potrebujete vysoko presnú hodnotu, mali by ste sa poradiť s technikom.
Určte atmosférickú hustotu ρ média, cez ktoré bude predmet padať. Ak je médiom vzduch, mali by ste vedieť, že hustota vzduchu klesá s nadmorskou výškou, čo znamená, že terminálna rýchlosť objektov sa bude zmenšovať, keď sa dostane bližšie k zemi (kde je plyn hustejší a tlačí dozadu, čím poskytuje silnejšiu brzdnú silu). ,
Takto môžete vypočítať rýchlosť terminálu v ktorejkoľvek nadmorskej výške pomocou jednoduchej matematiky, ale na výpočet zmeny rýchlosti terminálu pri poklese na veľké vzdialenosti budete potrebovať použitie počtu alebo empirických aproximácií.
Hustota vzduchu sa tiež mení s počasím; pre danú nadmorskú výšku neexistuje jednotná hodnota hustoty. Ak chcete získať čo najpresnejšie merania hustoty vzduchu, musíte vynásobiť priemerné hodnoty hustoty vzduchu miestnymi odchýlkami poveternostných podmienok.
Informácie o atmosfére sú v Spojených štátoch dostupné od Národnej meteorologickej služby (National Weather Service), ktorá je službou Národnej správy pre oceány a atmosféru.
Pre každú danú nadmorskú výšku je terminálna rovnica rýchlosti:
VT = 1/2
kde W je hmotnosť predmetov, ρ je hustota plynu, je plocha prierezu objektu a Cd je koeficient odporu vzduchu.
V jednoduchej angličtine je konečná rýchlosť objektu rovná druhej odmocnine kvocientu dvojnásobku hmotnosti predmetov nad produktom prednej oblasti predmetov, jeho koeficientom odporu a hustotou plynu média, cez ktoré objekt padá. ,