เมื่อเวลาวัตถุตกลงมาระยะหนึ่งในอากาศตัววัตถุจะต้านอากาศไปด้วย และการที่ต้านลมไปด้วย + ตกไปด้วยในขณะเดียวกันนี้ จะทำให้ความเร็วในการตกนั้นไม่เป็นไปตามสูตร V = Root(2gh) …. แต่จะกลายเป็นความเร็วที่คงที่เรียกว่า Terminal velocity (ความเร็วสุดท้าย) ซึ่งแรงต้านอากาศที่กระทำต่อวัตถุนั้นจะหักลัางก้บแรงจากความโน้มถ่วงพอดี วัตถุจึงมีแรงลัพท์ในแนวดิ่งเป็นศูนย์ ความเร็วที่ตกลงมาจึงคงที่ครับ
การคำนวณเรื่องนี้มีสูตรสำเร็จดังนี้
มีเว็บที่คำนวณ Online ด้วยครับ คลิกที่นี่
ยกตัวอย่าง ….
ลูกเหล็กทรงกลมมวล 10 กิโลกรัม (เส้นผ่านศูนย์กลาง 13.5 cm) ตกจากยอดตึก Burj Khalifa สูง 828 เมตร หากคิดตามสูตร V = Root(2gh) ก็จะได้ว่าลูกเหล็กจะมีความเร็วตอนกระทบพื้นเท่ากับ Root(2 • 9.806 • 828) = 127.4 เมตร/วินาที
แต่หากใช้สูตร Terminal velocity (โดยใช้ projected area = 0.12 ตารางเมตร) จะได้ความเร็วตอนกระทบพื้นเท่ากับ 48 เมตร/วินาที เท่านั้นครับ
สำหรับการตกของวัตถุ 2 ชิ้นที่น้ำหนักต่างกันมากในสภาพที่ไม่มีแรงต้านอากาศ ตัวอย่างที่ดีก็คือคลิปนี้ครับ เป็นคลิปที่ Professor Brian Cox ไปทดลองปล่อยลูกโบลิ่งและ “ขนนก” ในห้องสูญญากาศขนาดยักษ์ที่ Space Power Facility ของ NASA
(เลื่อนไปที่เวลา 2:50)