终端速度与自由下降的区别
终端速度和自由下降是两个相关的概念，它们往往会令人困惑，因为它们取决于身体是在空的空间还是在流体（例如大气甚至水）中。看看这些术语的定义和方程，它们是如何相关的，以及在不同条件下身体在自由坠落或终端速度下降的速度。
终端速度定义
终端速度定义为通过流体（例如空气或水）掉落的物体可以达到的**速度。当达到终端速度时，向下的重力等于物体的总和'浮力和阻力。终端速度的物体具有零净加速度。
终端速度方程15 16
有两个特别有用的方程来寻找终端速度。首先是终端速度而不考虑浮力：
V=（2mg/ρAC）1/2
哪里：
- V是终端速度
- m是下降物体的质量
- g是重力引起的加速度
- C是阻力系数
- ρ是物体下降的流体密度
- A是物体投射的横截面积
特别是在液体中，重要的是要考虑物体的浮力。阿基米德'原理用于说明质量对体积（V）的位移。等式变成：
V=[2（m-ρV）g/ρAC]1/2
自由下降定义
术语"自由落"的日常使用与科学定义不同。通常情况下，潜水员在没有降落伞的情况下达到终端速度时被认为是自由坠落的。实际上，潜水员的重量由缓冲垫支撑。
Freefall是根据牛顿（古典）物理学或广义相对论定义的。在经典力学中，自由坠落描述了当作用在身体上的**力是重力时身体的运动。运动的方向（上，下等）并不重要。如果重力场是均匀的，它同样作用于身体的所有部位，使其成为"无重量"或经历"0 g"。虽然看起来很奇怪，但即使向上或在运动的顶部移动，物体也可以自由坠落。从大气层外跳跃的skydiver（如光环跳跃）几乎达到真正的终端速度和自由坠落。
一般来说，只要空气阻力相对于物体的重量可以忽略不计，它就可以实现自由下降。例子包括：
- 没有推进系统的太空航天器与
- 向上投掷的物体
- 物体从滴落塔或滴落管中掉落
- 一个人跳跃
相比之下，自由坠落的物体不包括：
- 一只飞鸟使用降落伞（因为它用阻力抵消重力，在某些情况下可能提供升力），使用降落伞（因为它用阻力抵消重力，在某些情况下可能提供升力）一个没有使用降落伞的天空潜水员（因为阻力等于他在终端速度下的重量）99
在广义相对论中，自由落被定义为身体沿着测地线的运动，重力被描述为时空曲率。
自由落方程
如果一个物体朝向地球表面落下，重力远大于空气阻力，或者其速度远小于终端速度，则自由落下的垂直速度可以近似为：
v=gt+v
哪里：
- v是垂直veloc每秒米数
- v是初始速度（m/s）
- g是重力加速度（约9.81 m/s2近地）
- t是经过的时间（s）
终端速度有多快？你跌倒了多远？
因为终端速度取决于阻力和一个对象's横截面，所以终端速度没有一个速度。一般来说，通过地球上的空气坠落的人在约12秒后达到终端速度，其覆盖约450米或1500英尺。
腹对地位置的潜水员达到约195公里/小时（54米/秒或121英里/小时）的终端速度。如果潜水员拉开手臂和腿，他的横截面就会减小，最终速度会增加到大约320 km/hr（90 m/s或略低于200 mph）。这与通过peregrine猎鹰潜水捕食猎物或在向上掉落或发射后掉落的**所达到的终端速度大致相同。世界记录的终端速度由Felix Baumgartner设定，Felix Baumgartner从39000米跳下，终端速度达到134公里/小时（834英里/小时）。
参考文献并进一步阅读
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- 美国鱼类和动物" target="_blank">野生动物管理局。"关于Peregrine Falcon。"2007年12月20日。
- 弹道学家。"天空中的**"。W、 广场企业，9826 Sagedale，休斯敦，德克萨斯州770892001年3月。