Velocitat llímit

Gràfica de velocitat final.

En fluidodinámica la velocitat llímit o velocitat final és la velocitat màxima que alcança un cos movent-se en el sí d'un decorregut infinit baix l'acció d'una força constant. Un eixemple és el cas velocitat llímit alcançada per un paracaigudiste en caiguda lliure que cau des de suficient altura. La diferència en caiguda lliure és que en este cas existix una força de rozamiento del decorregut proporcional a la velocitat del cos, en la qual cosa aplegarà un punt llímit de velocitat en a on l'espente junt en la força de rozamiento s'iguale a la força pese del propi cos.

Fluix laminar (Força de Stokes)

Per a una esfera de ràdio R movent-se en un fluix no turbulento dins d'un decorregut de viscosidad η, la velocitat llímit ve donada per la llei de Stokes, que postula que la força de resistència F_r és proporcional a la velocitat. En eixe cas la velocitat llímit ve donada per:

A on:

$v_{\mathrm{\infty }}$ és la velocitat llímit o terminal,

$F_r$ és la força de fricció que produïx el decorregut sobre l'esfera. Per al cas de caiguda lliure coincidix, quan s'alcança la velocitat terminal, en el pes de l'esfera que cau: $F_r$ = m·g.

η és la viscosidad del decorregut a través del com es mou l'objecte.

Fluix turbulento (Força d'arrastre de Rayleigh)

Per a un cos movent-se en un fluix turbulento en el que es produïxen moles al voltant del cos en moviment la força de rozamiento depén de v² i és proporcional a la resistència aerodinàmica. En eixe cas la velocitat llímit ve donada per:

$v_{\mathrm{\infty }}=\sqrt{\frac{2F}{\rho A{C}_d}}$

A on:

$v_{\mathrm{\infty }}$ és la velocitat llímit o terminal,

F és el pes de l'objecte que cau, per al cas de caiguda lliure F = mg.

C_d és el coeficient de resistència aerodinàmica,

ρ és la densitat del decorregut a través del com es mou l'objecte,

A és la secció de l'objecte en direcció travessera a la de moviment.