종단 속도 계산기

종단 속도는 낙하 물체의 위쪽 항력이 아래쪽 무게와 같아질 때 접근하는 일정한 속도입니다. 두 힘이 평형을 이루면 알짜힘과 가속도는 영이 되지만 물체는 계속 움직입니다. 이 계산기는 익숙한 속도 제곱 항력 공식 vₜ = √(2mg/(ρCₐA))를 사용합니다. m은 질량, g는 중력가속도, ρ는 유체 밀도, Cₐ는 무차원 항력계수, A는 운동 방향에 수직인 투영 단면적입니다. 이 식은 공기나 다른 유체 속에서 충분히 빠르게 움직여 항력이 대략 속도의 제곱에 비례하는 물체에 가장 유용합니다. 질량이 크거나 중력이 강하면 종단 속도가 증가합니다. 유체 밀도, 항력계수 또는 정면 면적이 커지면 저항이 늘고 종단 속도는 감소합니다. 따라서 형상과 자세가 중요합니다. 팔다리를 펼친 스카이다이버는 같은 사람이 유선형 자세로 급강하할 때보다 면적이 크고 보통 항력계수도 큽니다. 항력계수는 보편적인 재료 물성이 아닙니다. 형상, 표면 거칠기, 방향, 레이놀즈수 및 유동 조건에 따라 달라집니다. 대표적인 근사값은 매끈한 구에서 약 0.47, 넓은 둔체에서 약 1.0에서 1.3이지만 정밀한 공학 분석에는 실험값이나 검증된 참고 자료를 사용해야 합니다. 단면적은 전체 표면적이 아니라 흐름에 마주하는 면적이어야 합니다. 15 °C 부근의 표준 해수면 조건에서 건조 공기 밀도는 약 1.225 kg/m³이며, 고도가 높아질수록 감소하고 온도와 압력에 따라서도 변합니다. 이 이상 모델은 일정한 유체 밀도와 항력계수, 무풍 및 정상 속도가 형성될 만큼 충분한 낙하 거리를 가정합니다. 종단 속도에 접근하는 데 필요한 시간이나 거리는 계산하지 않습니다. 또한 공기 중 고밀도 물체에서는 흔히 무시할 수 있지만 액체나 저밀도 물체에서는 중요할 수 있는 부력을 제외합니다. 안전이 중요한 항공우주, 스포츠 또는 공학 작업에서는 결과를 추정치로 취급하고 완전한 궤적 모델, 적절한 불확실성 여유 및 검증된 물리 데이터를 사용하세요.