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終端速度計算器

求下落物體在空氣阻力恰好等於其重力時所達到的最大速度。

kg

≈1.0 skydiver, 0.47 sphere, 0.04 streamlined

kg/m³

Air at sea level ≈ 1.225

m/s²

Terminal velocity
42.78m/s

Speed where drag balances weight

Terminal velocity
154.02 km/h
Weight (drag at terminal)
784.8 N
Time to reach 99%
11.54 s
Speed approaching terminal velocity v(t) = v·tanh(g·t/v)
Step by step
  1. 1

    Numerator 2·m·g

    2 × 80 × 9.81 = 1,569.6
  2. 2

    Denominator ρ·A·Cd

    1.225 × 0.7 × 1 = 0.8575
  3. 3

    2·m·g ÷ (ρ·A·Cd)

    1,569.6 ÷ 0.8575 = 1,830.4373
  4. 4

    Terminal velocity √(ratio)

    √(1,830.4373) = 42.78
計算結果僅為一般資訊用途的估算值,並非專業建議——在仰賴重要結果之前,請務必自行獨立查證。 閱讀完整免責聲明.
快速解答

此計算機如何運作?

終端速度為 v = √(2·m·g / (ρ·A·Cd)),即空氣阻力等於重力、物體停止加速時的速度。輸入質量、迎風面積、阻力係數、空氣密度和重力加速度;越重或密度越大的物體下落越快,面積越大、阻力越高或空氣密度越大則降低極限速度。

公式
v = √(2·m·g / (ρ·A·Cd))
How this is calculated

終端速度是物體在自由落體中,向上阻力增大到等於向下重力,淨力為零且加速度為零時所達到的恆定速度。將二次阻力 ½·ρ·A·Cd·v² 等於重力 m·g 並解 v,得 v = √(2·m·g / (ρ·A·Cd))。

輸入值包括質量 m(kg)、物體迎向氣流的截面積 A(m²)、無因次阻力係數 Cd(大致反映形狀,腹部朝下的跳傘者約為 1.0,球體為 0.47)、流體密度 ρ(kg/m³,海平面空氣預設值為 1.225),以及重力加速度 g(預設 9.81 m/s²)。越重或密度越大的物體下落越快,面積越大、阻力係數越高或空氣越密則降低極限速度。

接近曲線使用二次阻力的解析解 v(t) = v·tanh(g·t/v),急劇上升後趨近終端值。我們回傳達到終端速度 99% 所需的時間。此模型假設密度和阻力係數恆定,忽略浮力和可壓縮性,因此在適中的高度範圍內最為準確。

常見問題

質量越大意味著拉力越大,阻力需積累到更大值才能平衡——這需要更高的速度。對於相同形狀和面積,終端速度與質量的平方根成比例縮放。

展開的人體跳傘者約使用 1.0,光滑球體使用 0.47,立方體使用 1.05,流線型淚滴形可低至 0.04。該值無因次,主要取決於形狀。

是的。空氣越密,阻力越大,終端速度越低。高空跳傘在稀薄空氣(較低的 ρ)中開始,在接近地面空氣變濃之前可達到更高速度。

也稱為

終端速度
阻力
落體速度極限
空氣阻力
阻力係數
終端速率

APA

TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 終端速度計算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/terminal-velocity-calculator

Chicago

TG we-Calculate Editorial Team. "終端速度計算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/terminal-velocity-calculator.

IEEE

TG we-Calculate Editorial Team, "終端速度計算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/terminal-velocity-calculator

BibTeX

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