ForHosting KIT · الهندسة والبناء

حاسبة السرعة الحدية

جسم كتلته 80 كغ ومعامل سحبه 1 ومساحته 0.7 م² يسقط في هواء كثافته 1.225 كغ/م³ يستقر عند 42.776304713 م/ث. احصل على السرعة الحدية والوزن وقوة السحب والضغط الديناميكي. مجانًا في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

الكتلة: 80
معامل السحب: 1
مائع: 1.225
المساحة المقطعية: 0.7

تحصل على

G: 9.80665
السرعة الحدية: 42.776304713
الوزن: 784.532
قوة السحب عند الحدية: 784.532

السرعة الحدية هي سرعة السقوط المستقرة التي يتساوى عندها الوزن الجاذبي مع السحب الهوائي فتنعدم القوة المحصلة والتسارع. للأجسام السريعة بما يكفي لتفوق العطالة اللزوجة، ينمو السحب مع مربع السرعة، ومعادلة التوازن هي الكتلة مضروبة في الجاذبية تساوي نصف كثافة المائع مضروبًا في مربع السرعة مضروبًا في معامل السحب مضروبًا في المساحة المسقطة. وبحل السرعة نحصل على الجذر التربيعي لاثنين m g على rho Cd A. يستخدم المهندسون والمظليون ومصممو الطائرات بلا طيار والطلاب هذا التعبير لتحديد أبعاد المظلات وتقدير سرعات الاصطدام أو التحقق من رتب سقوط حر دون تكامل معادلة الحركة التفاضلية الكاملة. تستقبل هذه الحاسبة الكتلة ومعامل السحب بلا أبعاد وكثافة الهواء والمساحة المقطعية وقيمة جاذبية اختيارية، ثم تُرجع السرعة الحدية والوزن وقوة السحب عند تلك السرعة والضغط الديناميكي. تُرفض المساحة أو الكثافة غير الموجبة بخطأ تحقق واضح بدل إنتاج ما لا نهاية أو نتائج عبثية.

كيف تُشتق السرعة الحدية بسحب تربيعي

ابدأ من قانون نيوتن الثاني لجسم يسقط تحت جاذبية ثابتة مع قوة سحب تعتمد على السرعة وتعاكسها. في نظام رقم رينولدز العالي يكون مقدار السحب نصف rho مضروبًا في v تربيعًا مضروبًا في Cd مضروبًا في A، حيث rho كثافة المائع وCd معامل بلا أبعاد يضم الشكل والاتجاه وA المساحة المسقطة عموديًا على الجريان. الوزن m مضروبًا في g.

بينما لا يزال الجسم يتسارع يفوق الوزن السحب فترتفع السرعة؛ ومع ارتفاعها ينمو السحب حتى تتساوى القوتان. بوضع m g مساويًا لنصف rho v تربيع Cd A وحل v نحصل على السرعة الحدية جذر تربيعي لاثنين m g مقسومًا على rho Cd A. يفترض هذا الخطوة الجبرية ثبات الكثافة وCd والمساحة وg أثناء الاقتراب من الحالة المستقرة، وهو نموذج الكتب المدرسية والهندسة من الرتبة الأولى المعتاد.

أما سحب ستوكس الخطي فيتناسب مع السرعة لا مع مربعها وينطبق على جسيمات مجهرية عند رينولدز منخفض جدًا؛ تلك مسألة بحث مختلفة وصيغة مختلفة. يجب أن تكون المعاملات منتهية؛ يُرفض NaN وInfinity. تُرفض حالات المساحة أو الكثافة الصفرية أو السالبة كإدخال غير صالح لأنها تقسم على صفر أو تخترع كثافات غير فيزيائية، وفق قاعدة المنتج بأن المساحة أو الكثافة غير الموجبة يجب أن تفشل بصراحة.

ما الذي ترسله وما الذي تستلمه

الكتلة كتلة الجسم بالكيلوغرام أو أي وحدة كتلة متسقة. معامل السحب بلا أبعاد؛ قيم رتبة نموذجية نحو صفر نقطة سبعة وأربعين لكرة ملساء وحوالي واحد لمظلي بوضعية البطن نحو الأرض. كثافة الهواء كثافة المائع بالكيلوغرام لكل متر مكعب؛ هواء مستوى سطح البحر في الغلاف الجوي القياسي الدولي حوالي واحد نقطة اثنين اثنين خمسة.

المساحة المقطعية هي المساحة الأمامية المسقطة بالمتر المربع. يجب أن تكون الكتلة ومعامل السحب وg موجبة أيضًا. استخدم نموذج المتصفح المجاني للواجبات والفحوص السريعة، ثم استدعِ العقد ذاته من البرامج النصية عند الحاجة إلى جداول ضخمة للمناهج أو أغلفة التصميم.

أين تظهر حسابات السرعة الحدية في العمل الفعلي

تفرض مقررات الفيزياء والميكانيكا الهندسية التمهيدية مسائل سقوط حر بمقاومة هواء تطلب السرعة التقاربية لا التاريخ الزمني الكامل؛ أوركل موثوق يعيد الشكل المغلق بالجذر يسرّع التصحيح والعروض. مواد تدريب القفز المظلي وBASE تذكر سرعات البطن نحو الأرض والفري فلاي المعتمدة على الكتلة وCd والمساحة؛ يحتاج المدربون أرقامًا قابلة لإعادة الإنتاج عند تغيير كتلة الجسم أو افتراضات تعبئة المظلة. تصميم استرداد المركبات الجوية بلا طيار والصواريخ النموذجية يستخدم التوازن ذاته لتحديد أبعاد المظلة المساعدة والرئيسية ليبقى معدل الهبوط ضمن حدود هيكلية وهبوط ناعم.

تقدر المقذوفات وعلوم الرياضة سرعات اصطدام قطرات المطر والبرد والكرات كمرشح أول قبل CFD كامل. تخطيط السلامة واختبارات الإسقاط يقارن السرعة الحدية المتوقعة ببيانات سقوط حر مجهزة لاكتشاف أخطاء الوحدات مبكرًا. إن احتجت لاحقًا سرعة ترسيب ستوكس للجسيمات الدقيقة أو منحنيات اقتراب زمنية بتكامل عددي أو ملفات كثافة تتغير مع الارتفاع أو حركيات مقذوف أفقي بلا سحب، عاملها كنيات بحث وصفحات هبوط منفصلة لا بإثقال حاسبة السرعة الحدية هذه.

حالات الاستخدام

فحوص السقوط الحر في الواجبات والمختبر

احسب السرعة الحدية بسحب تربيعي من الكتلة وCd والكثافة والمساحة ليتشارك الطلاب والمصححون الآليون حقيقة مغلقة الشكل واحدة.

تحديد أبعاد المظلة والاسترداد

قدّر معدل الهبوط المستقر للمظلة المساعدة أو الرئيسية بتغيير المساحة وCd مع تثبيت الكتلة وكثافة الهواء المحلية.

تقديرات اصطدام الرياضة واختبارات الإسقاط

رتب مقدار السرعات الحدية لقطرات أو كرات أو حزم مجهزة قبل CFD كامل أو حملات سقوط حر مجهزة.

الأسئلة الشائعة

ماذا يحدث إذا كانت المساحة أو الكثافة صفرًا أو سالبة؟

تُرفض المساحة المقطعية أو كثافة الهواء غير الموجبة لأن الصيغة ستقسم على صفر أو تعني مائعًا غير فيزيائي.

ما الوحدات التي ينبغي أن أستخدمها؟

أي مجموعة متسقة. خلط الوحدات دون تحويل يفسد مقياس النتيجة.

هل يمكنني تغيير الجاذبية؟

نعم. مرّر g اختياريًا (الافتراضي 9.80665). استخدم قيمًا كتابية مثل 9.8 أو 10 أو جاذبية سطح كوكب آخر طالما g منتهية وموجبة.

كيف تُحسب السرعة الحدية؟

هي الجذر التربيعي لضعف الكتلة مضروبًا في الجاذبية، مقسومًا على كثافة الهواء ومعامل السحب والمساحة. مع 80 كغ ومعامل 1 و0.7 م² و1.225 كغ/م³ تكون 42.776304713 م/ث.

ماذا تعرض النتيجة غير السرعة؟

تعرض أيضًا الوزن وقوة السحب عند تلك السرعة والضغط الديناميكي. في مثال 80 كغ يساوي كل من الوزن والسحب 784.532 نيوتن، ما يؤكد توازن القوى.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/mech/terminal-velocity

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/terminal-velocity \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"mass":80,"drag_coefficient":1,"air_density":1.225,"cross_sectional_area":0.7}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/terminal-velocity", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "mass": 80,
    "drag_coefficient": 1,
    "air_density": 1.225,
    "cross_sectional_area": 0.7
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/mech/terminal-velocity",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "mass": 80,
    "drag_coefficient": 1,
    "air_density": 1.225,
    "cross_sectional_area": 0.7
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/terminal-velocity", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"mass":80,"drag_coefficient":1,"air_density":1.225,"cross_sectional_area":0.7}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"mass":80,"drag_coefficient":1,"air_density":1.225,"cross_sectional_area":0.7}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/terminal-velocity", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "mass": 80,
  "drag_coefficient": 1,
  "air_density": 1.225,
  "cross_sectional_area": 0.7
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "mech.terminal_velocity",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

كيف تُشتق السرعة الحدية بسحب تربيعي

ولأن تعبير الجذر التربيعي مغلق الشكل، تكون النتيجة حسابًا عائمًا حتميًا بلا بذور عشوائية ولا ساعات جدارية ولا استدعاءات شبكة ولا انجراف نموذج: المدخلات المتطابقة تعطي دائمًا نفس JSON.

ما الذي ترسله وما الذي تستلمه

أرسل أربعة أعداد منتهية موجبة إلزامية في الحقول mass وdrag_coefficient وair_density وcross_sectional_area، مع g اختياري يفترض افتراضيًا الجاذبية القياسية تسعة نقطة ثمانية صفر ستة ستة خمسة أمتار لكل ثانية مربعة. الحقول الناقصة والسلاسل غير العددية وNaN وInfinity تفشل بـ invalid_input ولا تُحسب. إذا كانت air_density أو cross_sectional_area صفرًا أو سالبة تفشل الطلب برسالة بأن الكثافة أو المساحة غير الموجبة غير صالحة للسرعة الحدية، فيصحح العميل الوحدات أو الهندسة بدل التخمين. عند النجاح تعيد الاستجابة المدخلات المنظفة وterminal_velocity كنتيجة رئيسية وweight كـ m مضروبًا في g وdrag_force_at_terminal الذي يساوي الوزن بتعريف التوازن وdynamic_pressure كنصف rho مضروبًا في مربع السرعة وكائن تلميح وحدات لاتساق الطول والزمن والكتلة وmethod مضبوطًا على quadratic_drag_terminal_velocity وسلسلة صيغة قصيرة للعرض. تسعير استدعاءات API الناجحة هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر؛ إخفاقات التحقق لا تستهلك الرصيد المدفوع مسبقًا.

أين تظهر حسابات السرعة الحدية في العمل الفعلي

ولأن هذه القدرة محرك parse خالص، تسعير API هو الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر ناجح والتحقق الفاشل لا يستهلك الرصيد.

أسئلة تقنية

ما الصيغة التي تستخدمها حاسبة السرعة الحدية هذه؟

توازن السحب التربيعي: m g = ½ ρ v_t² Cd A، لذا v_t = √(2 m g / (ρ Cd A)). لا تستخدم سحب ستوكس الخطي.

ما التكلفة؟

أداة المتصفح مجانية وتعمل محليًا. طلبات API تستخدم رصيد KIT المدفوع مسبقًا بسعر $0.002 لكل عنصر ناجح؛ الإدخال غير الصالح لا يُحاسب.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

كيف تُشتق السرعة الحدية بسحب تربيعي

ما الذي ترسله وما الذي تستلمه

أين تظهر حسابات السرعة الحدية في العمل الفعلي

حالات الاستخدام

فحوص السقوط الحر في الواجبات والمختبر

تحديد أبعاد المظلة والاسترداد

تقديرات اصطدام الرياضة واختبارات الإسقاط

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الأخطاء

ملاحظات تقنية

كيف تُشتق السرعة الحدية بسحب تربيعي

ما الذي ترسله وما الذي تستلمه

أين تظهر حسابات السرعة الحدية في العمل الفعلي

أسئلة تقنية

شكرًا