Terminal hız nedir formülü nedir açıklar mısınız?

Terminal hızı (limit hız); maddelerin sıvı, gaz, vb. akışkanlar içerisinde serbest düşüş hareketi yaparken ulaşabileceği maksimum hızdır. Hava sürtünmesi veya sıvıların kaldırma kuvvetleri gibi akışkan dirençlerinin cisim üzerindeki yerçekimi kuvvetine eşit olduğu anda bu hız değerine ulaşılır. Bu durumda maddeye etki eden net kuvvet 0 olur, dolayısıyla Newton’un hareket yasalarına göre farklı bir kuvvet etki etmediği sürece düşen cisim bu hızın üstüne çıkamaz, hareketini tamamlayana kadar sabit hızla ilerler. Örneğin suya atılan bir taş veya bir paraşütçünün hız artış miktarı giderek azalacak ve bir noktada sabitlenecektir.

Direnç kuvveti cismin hızına bağlıdır. Çünkü cismin hızı arttıkça çarpıştığı tanecik sayısı da çarpışmaların şiddeti de artar. Direnç kuvveti cismin hızına göre hızın farklı üsleriyle doğru orantılı olabilir. Bu genel olarak şöyle ifade edilir:

Yeryüzüne yakın yerlerde hareket eden cisimlere etki eden direnç kuvveti için n=2 olur yani hızın karesi ile doğru orantılıdır.

Bu formül ile limit hızın;

Olduğunu bulabiliriz

Bir cismin limit hızının; cismin kütlesine, cismin şekline (taranan kesit yüzey alanına), içinde olduğu akışkanın özelliklerine ve yerçekimi ivemsine bağlı olarak değiştiğini söyleyebiliriz. Dolayısıyla daha geniş kapsamlı bir formül de mevcut:

Farklı kütleli cisimlerin aynı yükseklikte yere farklı sürelerde düşmesinin sebebi uygulanan akiskanlarin direncidir, akışkan direncinin olmadığı ortamlarda örneğin havası alınmış bir ortamda çelik bilye ile pamuk parçası aynı yükseklikten aynı anda bırakıldığında yere aynı anda ve aynı hızla çarpar, çünkü yerçekimi ivmesi sabittir.