Viteza terminală descrie punctul de echilibru în cinematică în care tragerile atmosferice pe un obiect care se încadrează devin egale și opuse accelerației datorate gravitației. Astfel, obiectul nu poate accelera în continuare fără asistență externă și a atins cea mai mare viteză posibilă în acel mediu.
Tragerea este o funcție a aerodinamicii obiectului în cauză: o umbrelă ar cădea mult mai lent decât o rachetă cu aceeași greutate. Putem folosi ecuația de viteză a terminalului pentru a calcula o viteză a obiectelor în acest moment.
Determinați greutatea W a obiectului care cade. Cel mai simplu mod de a face acest lucru este de obicei să măsurați direct această cantitate. De asemenea, puteți estima greutatea dacă cunoașteți materialele și dimensiunile de construcție.
Calculați zona frontală A a obiectului care cade. Zona frontală este zona aparentă orientată spre direcția de cădere. Puteți determina această zonă măsurând conturul obiectului din acea orientare.
De exemplu, dacă obiectul căzător ar fi un con, vârful conului ar îndrepta drept în jos, iar zona frontală ar părea un cerc egal cu aria bazei circulare a conului.
Determinați coeficientul de tracțiune Cd a obiectului care cade. De obicei, puteți evita să calculați singur coeficientul de tracțiune căutând o valoare aproximativă într-o carte de referință sau pe Internet. Dacă aveți nevoie de o valoare extrem de precisă, trebuie să vă consultați cu un inginer.
Determinați densitatea atmosferică ρ a mediului prin care obiectul va cădea. Dacă mediul este aerul, atunci trebuie să știți că densitatea aerului scade odată cu altitudinea, ceea ce înseamnă că viteza terminalului obiectelor va scăde pe măsură ce se apropie de sol (unde gazul este mai dens și se împinge înapoi mai tare, asigurând o putere de frânare mai puternică) .
Astfel, puteți calcula viteza terminalului la orice altitudine folosind matematica simplă, dar pentru a calcula modificarea vitezei terminale pe o cădere pe distanțe lungi, veți avea nevoie de calcul sau de aproximări empirice.
Densitatea aerului se modifică și odată cu vremea; nu există o valoare uniformă a densității pentru o altitudine dată. Pentru a obține cele mai precise măsurători ale densității aerului, va trebui să înmulțiți valorile medii ale densității aerului cu compensările condițiilor meteo locale.
Informațiile atmosferice sunt disponibile în Statele Unite de la Serviciul Meteo Național, un serviciu al Administrației Naționale Oceanice și Atmosferice.
Pentru orice altitudine dată, ecuația vitezei terminale este:
VT = 1/2
Unde W este greutatea obiectelor, ρ este densitatea gazului, A este aria secțiunii transversale a obiectului și Cd este coeficientul de tracțiune.
În limba engleză simplă, viteza terminală a obiectului este egală cu rădăcina pătrată a coeficientului de două ori greutatea obiectelor față de produsul zonei frontale a obiectelor, a coeficientului de tracțiune și a densității gazului mediului prin care obiectul cade. .