מהירות המסוף מתארת את נקודת שיווי המשקל בקינמטיקה בה הגרירה האטמוספרית על עצם נופל הופכת להיות שווה והפוכה לתאוצה כתוצאה מכוח הכבידה. לפיכך, האובייקט אינו יכול להאיץ עוד יותר ללא סיוע מבחוץ, והגיע למהירות הגבוהה ביותר האפשרית באותה המדיום.
גרירה היא פונקציה של האווירודינמיקה של האובייקט המדובר: מטריה תיפול לאט בהרבה מטיל באותו משקל. אנו יכולים להשתמש במשוואת מהירות המסוף כדי לחשב מהירות עצמים בנקודה זו.
קבע את המשקל W של החפץ הנופל. הדרך הקלה ביותר לעשות זאת היא בדרך כלל למדוד ישירות כמות זו. אתה יכול גם להעריך משקל אם אתה מכיר את חומרי הבנייה והמידות.
חשב את האזור הקדמי א של החפץ הנופל. האזור הקדמי הוא האזור לכאורה הפונה לכיוון הנפילה. אתה יכול לקבוע אזור זה על ידי מדידת קווי המתאר של האובייקט מכיוון זה.
לדוגמה, אם החפץ הנופל היה חרוט, קצה החרוט היה מכוון ישר כלפי מטה, והאזור הקדמי נראה כעיגול השווה לשטח הבסיס המעגלי של החרוט.
קבע את מקדם הגרירה גד של החפץ הנופל. לרוב תוכלו להימנע מהצורך לחשב את מקדם הגרירה בעצמכם על ידי חיפוש ערך משוער בספר עיון או באינטרנט. אם אתה זקוק לערך מדויק ביותר, עליך להתייעץ עם מהנדס.
קבע את הצפיפות האטמוספרית ρ של המדיום דרכו ייפול האובייקט. אם המדיום הוא האוויר, עליכם לדעת שצפיפות האוויר יורדת עם הגובה, מה שאומר שמהירות המסוף של האובייקטים תפחת ככל שהוא יתקרב לאדמה (שם הגז צפוף יותר ודוחף בחוזר חזק יותר, ומספק כוח בלימה חזק יותר) .
כך תוכלו לחשב את מהירות המסוף בכל גובה אחד באמצעות מתמטיקה פשוטה, אך כדי לחשב את השינוי במהירות המהירות של המסוף לאורך נפילה למרחקים ארוכים, תדרשו שימוש בחישוב או בקירובים אמפיריים.
צפיפות האוויר משתנה גם עם מזג האוויר; אין ערך צפיפות אחיד לגובה נתון. כדי לקבל את המדידות המדויקות ביותר של צפיפות האוויר, יהיה עליכם להכפיל את ערכי צפיפות האוויר הממוצעים לפי קיזוז תנאי מזג אוויר מקומיים.
מידע אטמוספרי זמין בארצות הברית משירות מזג האוויר הלאומי, שירות של המינהל הלאומי האוקיאני והאטמוספרי.
עבור כל גובה נתון, משוואת המהירות הסופית היא:
Vt = 1/2
איפה W הוא משקל העצמים, ρ הוא הצפיפות של הגז, א הוא אזור חתך הרוחב של האובייקט, ו גד הוא מקדם הגרירה.
באנגלית רגילה, מהירות הטרמינל של האובייקט שווה לשורש הריבועי של המנה של פי שניים ממשקל העצמים מעל תוצר האזור הקדמי של העצמים, מקדם הגרירה שלו וצפיפות הגז של המדיום דרכו נופל האובייקט. .