Terminal Hız Hesaplayıcı

Kategori: Fizik

- 04 Ocak 2026

| |

Terminal hız, bir nesnenin bir akışkan içinde düşerken ulaşabileceği maksimum hızdır. Sürükleme kuvveti ve kaldırma kuvvetinin toplamı, yerçekimi kuvvetinin aşağı yönlü kuvvetine eşit olduğunda meydana gelir ve bu da sıfır net ivmeye yol açar.

Bu hesaplayıcı, bir nesnenin özelliklerine ve düştüğü akışkana göre terminal hızını belirlemenize yardımcı olur.

Hesaplama Yöntemi:

Standart (Kütle, Kesit Alanı)

Küresel Nesne

İnsan Vücudu

Nesne Kütlesi:

Kesit Alanı:

Sürüklenme Katsayısı:

Akışkan Özellikleri

Akışkan Türü:

Gelişmiş Seçenekler

Ondalık Basamaklar:

Hız Birimi:

Terminal Hız Hakkında

Terminal hız, bir düşen nesnenin sürüklenme kuvveti ve kaldırma kuvvetinin yerçekimi kuvvetine eşit olduğu zaman ulaştığı sabit hızdır. Bu noktada net kuvvet sıfır olur ve nesne ivmeyi durdurur.

Terminal Hızı Etkileyen Ana Faktörler:

Nesne Kütlesi ve Boyutu: Daha ağır nesneler, daha küçük kesit alanlarına sahip olduklarında daha yüksek terminal hızlarına ulaşır.
Nesne Şekli: Sürüklenme katsayısı şekle bağlı olarak değişir. Aerodinamik nesneler daha az sürüklenme yaşar.
Akışkan Yoğunluğu: Daha yoğun akışkanlar (hava ile karşılaştırıldığında su gibi) daha fazla sürüklenme oluşturur ve bu da daha düşük terminal hızlarına yol açar.
Yerçekimi: Daha yüksek yerçekimi ivmesi terminal hızını artırır.

Yaygın Örnekler:

İnsan Paraşütçü: Yayılmış pozisyonda yaklaşık 55 m/s (120 mph); baş aşağı pozisyonda 90 m/s (200 mph) kadar.
Yağmur Damlası: Orta boy damlalar için 9 m/s (20 mph).
Dondurulmuş Yağmur (2cm): Yaklaşık 20 m/s (45 mph).
Beyzbol: Yaklaşık 40 m/s (90 mph).

Pratik Uygulamalar:

Paraşütle Atlama: Terminal hızın anlaşılması, paraşütçülerin düşüş hızlarını ve göreceli konumlarını kontrol etmelerine yardımcı olur.
Meteoroloji: Yağış oranlarını ve yağış süresini tahmin etme.
Mühendislik: Paraşütlerin, hava direnci sistemlerinin tasarımı ve düşen nesne davranışının tahmini.
Uzay Keşfi: Uzay araçlarının ve nesnelerin atmosferik giriş dinamiklerini anlama.

Terminal Hızı Hesaplayıcı Nedir?

Terminal Hızı Hesaplayıcı, bir nesnenin hava veya su gibi bir akışkan içinde düşerken ulaşabileceği maksimum hızı belirlemeye yardımcı olur. Terminal hız, nesneyi aşağı çeken yerçekimi kuvvetinin, akışkanın direnci (sürükleme kuvveti) ile dengelendiği durumda meydana gelir ve bu da daha fazla ivmelenmeye neden olmaz.

Bu araç, kullanıcıların aşağıdaki gibi farklı nesneler için terminal hızı hesaplamasına olanak tanır:

Kütle ve kesit alanına sahip standart nesneler.
Toplar veya yağmur damlaları gibi küresel nesneler.
Farklı düşme pozisyonlarındaki insan vücudu.

Terminal Hızı Formülü

Hesaplayıcı, terminal hızı belirlemek için aşağıdaki denklemi kullanır:

Genel bir nesne için:

\[ v_t = \sqrt{\frac{2mg}{\rho A C_d}} \]

Burada:

\( v_t \) = Terminal hız (m/s)
\( m \) = Nesnenin kütlesi (kg)
\( g \) = Yerçekimi ivmesi (Dünya'da 9.81 m/s²)
\( \rho \) = Akışkanın yoğunluğu (kg/m³)
\( A \) = Nesnenin kesit alanı (m²)
\( C_d \) = Sürükleme katsayısı (boyutsuz, şekle göre değişir)

Küresel bir nesne için:

\[ v_t = \sqrt{\frac{8rg(\rho_s - \rho_f)}{3C_d \rho_f}} \]

Burada:

\( r \) = Kürenin yarıçapı (m)
\( \rho_s \) = Kürenin yoğunluğu (kg/m³)
\( \rho_f \) = Akışkanın yoğunluğu (kg/m³)

Hesaplayıcı Nasıl Kullanılır

Hesaplayıcı kullanıcı dostudur ve farklı nesneler ve akışkanlar için giriş özelleştirmesine olanak tanır. Aşağıdaki adımları izleyin:

Bir Hesaplama Yöntemi Seçin: Standart, Küre veya İnsan Vücudu arasında seçim yapın.
Nesne Özelliklerini Girin: Seçilen yönteme bağlı olarak kütle, kesit alanı veya çap ve yoğunluğu girin.
Bir Akışkan Seçin: Farklı yüksekliklerde hava, su veya belirli yoğunluğa sahip özel bir akışkan seçin.
Ek Parametreleri Ayarlayın: Yerçekimi ivmesini ve sürükleme katsayısını (varsa) ayarlayın.
"Hesapla"ya Tıklayın: Sonuçlar terminal hızı, düşme süresi ve darbe kuvvetini gösterecektir.

Terminal Hızı Neden Önemlidir?

Terminal hızını anlamanın çeşitli alanlarda gerçek dünya uygulamaları vardır:

Paraşütle Atlama: Paraşütçülerin vücut pozisyonunu ayarlayarak düşme hızlarını kontrol etmelerine yardımcı olur.
Mühendislik: Paraşüt tasarımı ve aerodinamik testlerde kullanılır.
Meteoroloji: Yağmur damlalarının ve dolu taneciklerinin düşme hızını tahmin eder.
Uzay Keşfi: Atmosfere yeniden giriş hızlarını hesaplamak için kritik öneme sahiptir.

Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

Terminal hızı neyi etkiler?

Terminal hızı, nesne kütlesine, şekline, akışkan yoğunluğuna ve yerçekimi kuvvetine bağlıdır. Daha büyük bir kütle veya daha küçük bir sürükleme katsayısı, daha yüksek bir terminal hızına yol açar.

Terminal hızı yükseklikle değişir mi?

Evet, hava yoğunluğu yükseklikle azalır, bu da sürükleme kuvvetini azaltır ve terminal hızını artırır. Örneğin, bir paraşütçü daha ince hava nedeniyle daha yüksek yüksekliklerde daha hızlı düşer.

Daha ağır nesneler neden daha hızlı düşer?

Yerçekimi tüm nesneleri eşit şekilde hızlandırsa da, daha ağır nesnelerin yavaşlaması için daha fazla kuvvet gereklidir. Sonuç olarak, daha hafif nesnelere kıyasla daha yüksek bir terminal hızına ulaşırlar.

Vücut pozisyonu düşen bir kişiyi nasıl etkiler?

Açık kollarla pozisyon, daha fazla hava direnci yaratır ve terminal hızı düşürür (yaklaşık 55 m/s). Baş aşağı pozisyon, sürüklemeyi azaltır ve terminal hızı artırır (90 m/s'ye kadar).

Sonuç

Terminal Hızı Hesaplayıcı, nesnelerin farklı akışkanlar içinde nasıl düştüğünü anlamak için yararlı bir araçtır. Anahtar parametreleri girerek, kullanıcılar terminal hızını ve ilgili etkileri tahmin edebilir, bu da fizik çalışmaları, spor bilimi ve mühendislik uygulamaları için değerli hale getirir.