第 一 題

看到「終端速度」（Terminal Velocity），直覺反應為質點處於受力平衡狀態（加速度為零）。解題時應先建立座標系並畫出自由體圖，列出向下的重力等於向上的浮力與阻力之和，再將球體體積與截面積代入阻力公式，即可推導出終端速度的代數解並代入數值計算。

解題首要步驟是建立直角座標系並畫出冰雹的自由體圖（FBD）。在終端速度（等速）條件下，應用牛頓第二運動定律列出靜力平衡方程式（重力＝浮力＋空氣阻力）。先推導出終端速度公式並求得數值，最後代入雷諾數定義式即可求解，並可藉由算出的雷諾數驗證給定阻力係數的物理合理性。