Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de terminale snelheid van vallende objecten in water?

Er is geen enkele "terminale snelheid van vallende objecten in water." Dit is waarom:

* Dichtheid en vorm: Terminale snelheid hangt sterk af van de dichtheid en vorm van het object. Een dicht, gestroomlijnd object (zoals een kogel) zal een veel hogere eindsnelheid bereiken dan een minder dicht, onregelmatig object (zoals een veer).

* wateromstandigheden: De dichtheid en viscositeit van het water zelf spelen een cruciale rol. Koud, zoet water zal meer weerstand bieden dan warmere, zoutiger water.

* Grootte: Een groter object zal meer sleepkracht in water ervaren, wat leidt tot een lagere eindsnelheid in vergelijking met een kleiner object van dezelfde dichtheid en vorm.

Berekening van de eindsnelheid

Om de eindsnelheid in water te berekenen, zou u de volgende vergelijking moeten gebruiken:

* vt =√ (2mg / (ρacd))

Waar:

* VT is de terminale snelheid

* M is de massa van het object

* g is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht (9,8 m/s²)

* ρ is de dichtheid van water

* a is het geprojecteerde gebied van het object (het gebied waarmee de bewegingsrichting wordt geconfronteerd)

* cd is de sleepcoëfficiënt (hangt af van de vorm van het object)

voorbeelden

* Een klein, dicht object (zoals een kiezelsteen) zal een relatief hoge eindsnelheid in water bereiken.

* Een groot, minder dicht object (zoals een strandbal) zal een veel lagere eindsnelheid bereiken vanwege de verhoogde sleepkracht.

Conclusie

Terminale snelheid in water is een complex concept dat aanzienlijk varieert op basis van de eigenschappen van het object en de wateromstandigheden. Het kan niet worden gedefinieerd met een enkele waarde.