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终端速度计算器

求下落物体在气动阻力恰好平衡其重力时所达到的最大速度。

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
结果仅为一般参考性的估算,并非专业建议——在依赖这些重要结果之前,请务必自行独立核实。 阅读完整免责声明.
快速解答

这个计算器是如何工作的?

终端速度为 v = √(2·m·g / (ρ·A·Cd)),是气动阻力等于重力时物体停止加速的速度。输入质量、迎风面积、阻力系数、空气密度和重力加速度;物体越重或密度越大则终端速度越高,而面积越大、阻力越大或空气越稠密则会降低极限速度。

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

终端速度是物体自由落体过程中,向上的阻力增大到等于向下的重力、合力为零、加速度为零时所达到的恒定速度。令二次方阻力 ½·ρ·A·Cd·v² 等于重力 m·g,解出 v 得 v = √(2·m·g / (ρ·A·Cd))。

输入参数包括:质量 m(kg)、物体向气流展示的横截面积 A(m²)、反映形状的无量纲阻力系数 Cd(展体下落跳伞员约 1.0,球体约 0.47)、流体密度 ρ(kg/m³,海平面空气默认 1.225)和重力加速度 g(默认 9.81 m/s²)。物体越重或密度越大,终端速度越高;面积越大、阻力系数越高或空气越稠密,极限速度越低。

速度随时间的变化曲线使用二次阻力的解析解 v(t) = v·tanh(g·t/v),曲线先急剧上升后趋于平坦接近终端值。计算器报告达到终端速度 99% 所需的时间。该模型假设密度和阻力系数恒定,忽略浮力和压缩性,因此在适中的海拔范围内最为准确。

常见问题

质量越大意味着向下拉的重力越大,阻力必须增大到更高的值才能平衡——而这需要更高的速度。对于相同形状和面积,终端速度与质量的平方根成正比。

展开体型跳伞员约 1.0,光滑球体约 0.47,立方体约 1.05,流线型水滴形低至 0.04。该值无量纲,主要取决于形状。

会。空气越稠密阻力越大,终端速度越低。高空跳伞初始处于稀薄空气中(ρ 较低),速度可达极高值,随后随着接近地面空气变稠而减小。

也称为

终端速度
阻力
下落速度极限
空气阻力
阻力系数
terminal velocity

APA

TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 终端速度计算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh/calculator/terminal-velocity-calculator

Chicago

TG we-Calculate Editorial Team. "终端速度计算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh/calculator/terminal-velocity-calculator.

IEEE

TG we-Calculate Editorial Team, "终端速度计算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh/calculator/terminal-velocity-calculator

BibTeX

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