A velocidade terminal é a velocidade máxima que um objeto pode atingir enquanto cai através de um fluido (como ar ou água). Aqui está o que determina:
1. Gravidade (G): Esta é a força primária puxando o objeto para baixo. Um campo gravitacional mais forte resultará em uma velocidade terminal mais alta.
2. Missa (m): Um objeto mais pesado tem mais inércia, o que significa que resiste às mudanças de movimento. Isso leva a uma velocidade terminal mais alta, pois o objeto precisa de mais força para desacelerar.
3. Forma e orientação (propriedades aerodinâmicas): A forma de um objeto e como é orientada afetam sua força de arrasto. Uma forma simplificada (como uma bala) experimenta menos arrasto do que um objeto plano (como um pára -quedas). Um arrasto inferior significa uma velocidade terminal mais alta.
4. Área de superfície: Uma área de superfície maior, especialmente quando exposta ao fluido, aumenta o arrasto. Isso explica por que um pára -quedas diminui um paraquedista - aumenta significativamente sua área de superfície.
5. Densidade do fluido (ρ): Os fluidos mais densos fornecem mais resistência. Um objeto queda atingirá uma velocidade terminal mais baixa na água do que no ar, porque a água é mais densa.
6. Coeficiente de arrasto (CD): Esse coeficiente sem dimensão representa a eficácia da redução do objeto através do fluido. Um coeficiente de arrasto mais baixo significa menos resistência, levando a uma velocidade terminal mais alta.
A equação para a velocidade terminal é: vt =√ (2mg / (ρacd)) Onde:
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vt é a velocidade terminal
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m é a massa do objeto
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g é a aceleração devido à gravidade
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ρ é a densidade do fluido
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a é a área projetada do objeto (a área voltada para a direção do movimento)
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cd é o coeficiente de arrasto
em resumo: A velocidade terminal é um equilíbrio entre a força da gravidade puxando o objeto para baixo e a força de arrasto resistindo ao seu movimento. Os fatores listados acima determinam a força relativa dessas forças, definindo a velocidade máxima de queda do objeto.
