Hava direnci (Limit hız) nedir

Çözümlü Örnek 3

Kütlesi 0.1 kg olan bir tenis topu, yüksek bir binadan serbest bırakılıyor. Topa etki eden hava direnci kuvveti \( F_d = k \cdot v \) olarak modelleniyor (\( k = 0.5 \ N \cdot s / m \)).

Topun limit hızını (\( v_{limit} \)) bulunuz. (\( g = 10 \ m/s^2 \))

💡 Burada hava direnci hız ile doğru orantılıdır. Limit hızda, ağırlık kuvveti ve hava direnci kuvveti eşitlenir.

• ➡️ Ağırlık kuvveti: \( F_ağırlık = m \cdot g = 0.1 \cdot 10 = 1 \ N \)
• ➡️ Hava direnci kuvveti: \( F_direnç = k \cdot v_{limit} = 0.5 \cdot v_{limit} \)
• ➡️ İki kuvveti eşitliyoruz: \( 1 = 0.5 \cdot v_{limit} \)
• ➡️ \( v_{limit} = \frac{1}{0.5} = 2 \ m/s \)

✅ Tenis topunun limit hızı 2 m/s'dir. Bu, küçük kütleli ve yüksek sürtünme katsayılı cisimlerde limit hızın düşük olabileceğini gösterir.