Eindsnelheid: verschil tussen versies
k robot Erbij: ar:سرعة ختامية |
k robot Erbij: fa:سرعت حد |
||
Regel 38: | Regel 38: | ||
[[es:Velocidad límite]] |
[[es:Velocidad límite]] |
||
[[eu:Abiadura muga]] |
[[eu:Abiadura muga]] |
||
[[fa:سرعت حد]] |
|||
[[it:Velocità limite]] |
[[it:Velocità limite]] |
||
[[ko:종단속도]] |
[[ko:종단속도]] |
Versie van 2 jun 2009 12:20
De eindsnelheid of terminale snelheid is een natuurkundige term voor de maximum snelheid die een vallend voorwerp bereikt, en vanaf dat tijdstip aanhoudt. Tijdens het vallen neemt in eerste instantie de snelheid steeds toe met de valversnelling. Maar door de toenemende snelheid neemt ook de luchtweerstand steeds meer toe. Op een bepaald moment zijn de luchtweerstandskracht (naar boven gericht) en de zwaartekracht gelijk in grootte. Daarna blijft het voorwerp met constante snelheid vallen en die noemen we de eindsnelheid. Behalve bij vallende voorwerpen in lucht doet hetzelfde verschijnsel zich ook voor bij vallende voorwerpen in vloeistoffen of bij opstijgende luchtbellen.
Parameters
Behalve eigenschappen van de omringende stof zoals de dichtheid en viscositeit zijn van het voorwerp van belang
- de zwaartekracht (massa maal valversnelling) in Newton
- de vorm, meestal uitgedrukt in een Cw waarde.
- het oppervlak of doorsnede in m2
Een groot oppervlak en een hoge Cw waarde geven een lage snelheid, bijvoorbeeld 5,5 m/s (19,8 km/u) voor een landende parachutist. Voor dezelfde parachutist die even daarvoor met zijn hoofd naar beneden een vrije val maakt worden snelheden gegeven van 89 m/s of 320 km/u. Dat laatste wordt ook als eindsnelheid gegeven van een slechtvalk die op een prooi neerduikt.
Formule
In formulevorm wordt de eindsnelheid gegeven door:
waarbij
- : eindsnelheid in m/s,
- : massa (natuurkunde) van het vallende voorwerp in kg,
- : valversnelling in m/s2,
- : weerstandscoëfficiënt of Cw waarde (zonder eenheid),
- : dichtheid van het fluïdum waarin het voorwerp valt in kg/m3, en
- : oppervlak van het (onderaanzicht van) het voorwerp in m2.
Effect dichtheid
Voor een vallend voorwerp in de atmosfeer verandert de dichtheid van lucht: deze wordt ongeveer 1% groter voor elke 80 m (dichtheidsgradiënt). Dat betekent dat de eindsnelheid van langdurig vallende voorwerpen dus iets lager wordt tijdens de val.