شاره (سیال) ماده ای است که می تواند جاری شود و معمولا به گاز یا مایع نسبت داده می شود. میان شاره و جسم عبور کننده از آن یک سرعت نسبی وجود دارد. یک نیرو با حرکت جسم درون شاره مخالفت می کند و در جهت عکس آن اثر می کند. رابطه این نیرو به صورت زیر است:
که در آن C ضریب پسار است که بصورت تجربی معین می شود، ρ چگالی هوا و A سطح موثر جسم (سطح مقطع عمود بر سرعت v ) می باشد.
به این ترتیب اگر جسمی را در هوا در حال سقوط ببینیم، در لحظه رها شدن تنها نیروی گرانشی متوجه آن است اما با گذشت زمان و افزایش سرعت، به آن، نیروی مقاومت هوا نیز افزوده می شود تا با گرانش به توازن رسیده و شتاب جسم به صفر رسیده و سرعت جسم ثابت شود. به اندازه این سرعت، تندی حد گفته می شود. جسم پس از توازن نیروها، مادامی که به سقوط ادامه دهد با این سرعت حرکت می کند و این سرعت دیگر افزایش پیدا نمی کند.
پس تندی حد برابر است با:
دقت شود که جرم صورت کسر جرم جسم است و چگالی مخرج، چگالی هوا پس آن ها را نباید با یکدیگر ساده نمود.
*تمرین حل شده)
تگرگی مکعب شکل با جرم 1gr ،ضریب پسار 0.6 و سطح موثر 0.5cm2 در صورت داشتن زمان کافی برای رسیدن به تندی حد، با چه سرعتی به زمین برخورد می کند؟ چگالی هوا 1200kg/m^3 است.
در فرمول تندی حد جایگذاری میکنیم:
vt = 0.19 m/s