ID

Kalkulator kecepatan terminal

Kalkulator kecepatan terminal ini menghitung kecepatan saat hambatan udara sama dengan berat. Contoh: 80 kg, koefisien 1,0, dan 0,7 m² menghasilkan sekitar 42,78 m/s (154 km/jam).

Contoh: Massa m 80 kg · Koefisien hambat C_d 1 · Luas penampang A 0,7 m² · Massa jenis udara ρ 1,225 kg/m³ · Percepatan gravitasi g 9,8067 m/s² → Hasil: Kecepatan terminal v_t = 42,776 m/s (153,99 km/jam). Sumber: Halliday/Resnick/Walker, Fundamentals of Physics, Kap. „Drag force and terminal speed“ (siehe Wikipedia – Terminal velocity). Diperbarui: .

kg
Nilai pedoman menurut bentuk dan posisi; manusia yang jatuh kira-kira 0,7 sampai 1,3.
m²
Luas tegak lurus arah gerak.
kg/m³
Standar: 1,225 kg/m³ (permukaan laut, 15 °C). Lebih kecil di ketinggian.
m/s²
Nilai standar 9,80665 m/s² (eksak, CGPM 1901).
Kotak Alat SayaInput Anda hanya disimpan di browser ini.

Hasil

Hasil
Kecepatan terminal v_t = 42,776 m/s (153,99 km/jam)
Kecepatan terminal dan jalannya jatuhan
BesaranNilai
Kecepatan terminal v_t42,776 m/s
dalam kilometer per jam153,99 km/h
dalam mil per jam95,688 mph
Waktu hingga 95 % v_t7,9902 s
Jarak jatuh hingga 95 % v_t217,18 m
Langkah perhitungan
  • Pada keseimbangan, berat sama dengan gaya hambat: m·g = ½·ρ·C_d·A·v².
  • v_t = √(2·m·g / (ρ·C_d·A)) = √(2·80·9,8067 / (1,225·1·0,7)) = 42,776 m/s = 153,99 km/jam = 95,688 mph.
  • Dengan v(t) = v_t·tanh(g·t / v_t), 95 % v_t tercapai pada t = artanh(0,95)·v_t / g = 7,9902 s; pada saat itu benda telah jatuh sekitar 217,18 m.
Model dengan hambatan udara kuadratik, massa jenis udara tetap, dan tanpa gaya apung. Nilai nyata bergantung pada posisi, ketinggian, dan cuaca; nilai pedoman, bukan perhitungan keselamatan.

Cara menghitung

Kecepatan terminal adalah kecepatan saat gaya hambat sama dengan berat, sehingga benda berhenti bertambah cepat. Benda jatuh mula-mula dipercepat, tetapi hambatan udara tumbuh dengan kuadrat kecepatan hingga mengimbangi berat.

Rumus

Dari m·g = ½·ρ·C_d·A·v² diperoleh v_t = √(2·m·g / (ρ·C_d·A)). Lebih berat, lebih kecil, dan lebih ramping berarti lebih cepat; udara yang lebih rapat menghambat lebih kuat. Gaya apung udara yang dipindahkan diabaikan. Waktu hingga 95 % kecepatan terminal berasal dari v(t) = v_t · tanh(g·t / v_t). Massa jenis udara memakai nilai standar 1,225 kg/m³ dari atmosfer standar internasional.

Contoh perhitungan

Massa 80 kg, C_d = 1,0, A = 0,7 m². Maka v_t = √(2 · 80 · 9,80665 / (1,225 · 1,0 · 0,7)) ≈ 42,78 m/s, sekitar 154 km/jam atau 95,7 mph. Sebesar 95 % darinya tercapai setelah sekitar 7,99 s, saat benda jatuh sekitar 217 m.

Pertanyaan umum

Bagaimana menghitung kecepatan terminal?

Dengan v_t = √(2·m·g / (ρ·C_d·A)). Contoh: 80 kg, C_d 1,0, 0,7 m², dan massa jenis udara 1,225 kg/m³ menghasilkan sekitar 42,78 m/s.

Mengapa benda berat jatuh lebih cepat daripada benda ringan?

Pada bentuk dan luas yang sama, benda lebih berat membutuhkan hambatan lebih besar untuk mengimbangi beratnya, dan itu baru terjadi pada kecepatan lebih tinggi.

Seberapa cepat kecepatan terminal tercapai?

Secara ketat hanya secara asimtotik. Dalam praktik, pada contoh 95 % tercapai setelah sekitar 8 detik.

Sumber dan dasar hukum

Diperbarui: · Kebijakan editorial

Alat terkait