Hvordan kraften af ​​luftmodstandsdeponds på en objekter hastighed?

1. Lave hastigheder:

* Ved meget lave hastigheder er luftmodstand ca. proportional til objektets hastighed. Dette betyder, at hvis du fordobler hastigheden, fordobler du luftmodstanden.

2. Højere hastigheder:

* Når objektets hastighed øges, bliver forholdet mere komplekst . Kraften af ​​luftmodstand øges eksponentielt med hastighed. Dette betyder, at fordoblingen af ​​hastigheden resulterer i mere end det dobbelte af luftmodstanden.

3. Ligningen:

Kraften af ​​luftbestandighed (FD) er normalt beskrevet af følgende ligning:

`` `

Fd =1/2 * ρ * v^2 * cd * a

`` `

Hvor:

* ρ (Rho) er luftens densitet.

* v er objektets hastighed.

* cd er trækkoefficienten, der afhænger af objektets form og orientering.

* a er objektets frontalområde (det område, der vender mod den møtende luft).

Nøglepunkter:

* V^2: Hastighedsbegrebet er kvadrat, hvilket indikerer det eksponentielle forhold mellem hastighed og luftmodstand.

* CD: Denne koefficient er et mål for, hvor strømlinet et objekt er. En lavere CD -værdi indikerer mindre luftmodstand.

* a: Et større frontalområde vil opleve mere luftmodstand.

Praktiske eksempler:

* bil: En bil, der bevæger sig ved 60 km / h, oplever markant mere luftmodstand end en bil, der bevæger sig ved 30 km / h.

* Parachutist: En faldskærms terminalhastighed (den maksimale hastighed, de når), er begrænset af luftmodstanden, der virker på deres faldskærm.

* Skydiver: En skydiver oplever meget højere luftmodstand under frit fald end en faldskærmsudspring på grund af deres større hastighed og mindre overfladeareal.

Konklusion:

Luftmodstand er en betydelig kraft, der øges hurtigt med hastighed. At forstå dette forhold er afgørende for at analysere bevægelsen af ​​genstande i luft, fra biler og fly til faldende genstande og projektiler.