टर्मिनल वेग की गणना कैसे करें
क्या आपने कभी सोचा है कि पैराट्रूओपर्स मुफ़्त गिरावट में जाने पर अधिकतम गति तक पहुंचते हैं जब हम जानते हैं कि गुरुत्वाकर्षण की शक्ति लगातार गिरावट के लिए स्वतंत्र गिरावट में एक वस्तु का कारण बनती है? मुक्त गिरावट में एक वस्तु स्थिर गति तक पहुंच जाएगी जब एक सीमित शक्ति होती है, जैसे कि हवा के कारण प्रतिरोध गुरुत्वाकर्षण द्वारा लागू बल स्थिर है, लेकिन वायु प्रतिरोध जैसे बलों में तेजी से वस्तु यात्रा बढ़ जाती है। यदि लंबे समय तक गिरने की इजाजत दी जाती है, तो मुक्त गिरावट में एक वस्तु उस वेग तक पहुंच जाएगी जहां प्रतिरोध की ताकत गुरुत्वाकर्षण के बल के बराबर हो जाती है, और दोनों को रद्द कर दिया जाएगा, जिसके कारण ऑब्जेक्ट उसी गति से गिरने तक पहुंच जाएगा जमीन पर इसे टर्मिनल वेग कहा जाता है
सामग्री
चरणों
विधि 1
टर्मिनल वेग की गणना करें
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टर्मिनल वेग के लिए सूत्र का प्रयोग करें, v = (2 * m * g) / (ρ * A * C) का वर्गमूल)। V को हल करने के लिए सूत्र में निम्नलिखित मानों के साथ विकल्प दें, टर्मिनल वेग
- एम = गिरने वस्तु का द्रव्यमान
- जी = गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण पृथ्वी पर, यह प्रति सेकंड 9.8 मीटर प्रति सेकेंड है।
- ρ = द्रव की घनत्व जिसके माध्यम से वस्तु गिरती है
- ए = वस्तु का अनुमानित क्षेत्र यह ऑब्जेक्ट का क्षेत्र है यदि आप इसे उस दिशा में लंबवत विमान में प्रोजेक्ट करते हैं जिसमें वस्तु यात्रा कर रही है।
- सी = खींचें गुणांक यह संख्या वस्तु के आकार पर निर्भर करती है। अधिक वायुगतिकीय आकार, कम गुणांक आप कुछ अनुमानित गुणांक के लिए इंटरनेट खोज सकते हैं। अधिक जानकारी के लिए, चेक करें यह लिंक.
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विधि 2
गुरुत्वाकर्षण बल का पता लगाएं
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गिरने वस्तु का द्रव्यमान खोजें मीट्रिक सिस्टम में यह ग्राम या किलोग्राम में मापा जाना चाहिए
- यदि आप शाही व्यवस्था का उपयोग करने जा रहे हैं, तो याद रखें कि पौंड वास्तव में द्रव्यमान का नहीं है, बल्कि ताकत का है। शाही व्यवस्था की सामूहिक इकाई पाउंड-द्रव्यमान (एलबीएम) होगी, जो पृथ्वी पर 32 पौंड बल (एलबीएफ) की शक्ति का अनुभव करती है। उदाहरण के लिए, अगर व्यक्ति पृथ्वी पर 160 पाउंड का वजन करता है, तो वह वास्तव में 160 एलबीएफ महसूस कर रहा है, लेकिन उसका द्रव्यमान 5 एलबीएम है
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पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण को जानें गुरुत्वाकर्षण की वजह से त्वरण 9.8 मीटर प्रति सेकंड स्क्वायर या प्रति सेकंड स्क्वायर 32 फीट प्रति है।
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गुरुत्वाकर्षण की वजह से बल की गणना करें वस्तु जो नीचे की तरफ आकर्षित करती है वह बल उसके द्रव्यमान के बराबर होती है, या एफ = एमए यह संख्या, दो गुणा, टर्मिनल वेग के फार्मूले के शीर्ष पर रखी गई है।
विधि 3
खींचें बल निर्धारित करें
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मध्यम के घनत्व की गणना करें किसी वस्तु के लिए जो पृथ्वी के वायुमंडल के माध्यम से गिरता है, घनत्व ऊंचाई और हवा के तापमान के आधार पर बदल जाएगा। इससे गिरते वस्तु के लिए टर्मिनल वेग की गणना करना कठिन होता है, क्योंकि हवा का घनत्व बदल जाएगा क्योंकि वस्तु खो देती है। हालांकि, आप पाठ पुस्तकों और अन्य संदर्भों में हवा की अनुमानित घनत्व पा सकते हैं।
- एक त्वरित गाइड के रूप में, समुद्र के स्तर पर हवा का घनत्व 15 डिग्री सेल्सियस पर होता है, तो यह 1,225 किलो / एम 3 है।
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वस्तु का ड्रैग गुणांक अनुमानित करें। यह संख्या वस्तु पर वायुगतिकीय वस्तु के आधार पर है। दुर्भाग्य से, यह गणना करने के लिए एक बहुत मुश्किल संख्या है और इसमें कुछ वैज्ञानिक अनुमान शामिल हैं पवन सुरंग और कुछ अन्य गंभीर गणितीय गणनाओं की मदद के बिना खींचें गुणांक की गणना करने का प्रयास न करें। इसी तरह से एक ऑब्जेक्ट पर आधारित एक दृष्टिकोण के लिए बेहतर लगते हैं।
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ऑब्जेक्ट के अनुमानित क्षेत्र की गणना करें अंतिम चर जो आप की आवश्यकता होगी क्रॉस-आंशिक क्षेत्र होगा जो ऑब्जेक्ट को दर्शाता है। नीचे से देखा वस्तु के सिल्हूट की कल्पना करो यह आंकड़ा, एक विमान पर अनुमानित, अनुमानित क्षेत्र होगा। फिर से, यह गणना करने के लिए एक जटिल मूल्य है जब आपके पास सरल ज्यामितीय ऑब्जेक्ट हैं
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खींचें बल की गणना करें जो गुरुत्वाकर्षण के बल का विरोध करता है। यदि आप ऑब्जेक्ट की गति जानते हैं, लेकिन खींचें बल नहीं है, तो आप खींचें बल की गणना के लिए सूत्र का उपयोग कर सकते हैं। सूत्र है (सी * ρ * ए * (वी ^ 2)) / 2
युक्तियाँ
- मुफ़्त गिरावट के दौरान टर्मिनल वेग थोड़ा बदल जाएगा। गुरुत्वाकर्षण थोड़ा बढ़ेगा क्योंकि वस्तु पृथ्वी के केंद्र के करीब आती है, लेकिन राशि नगण्य है। ऑब्जेक्ट गिरने के कारण मध्यम घनत्व बढ़ जाएगा। यह एक अधिक ध्यान देने योग्य प्रभाव है। एक पैराशूटिस्ट गति खोना शुरू कर देगा, क्योंकि यह गिरता है क्योंकि वातावरण अधिक गहरा हो जाता है क्योंकि ऊंचाई खो जाती है।
- पैराशूट के बिना, एक पैराशूटिस्ट 210 किमी / घंटा (130 मील प्रति घंटे) की रफ्तार से जमीन पर मारा जाएगा।
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