Jak najít limitní rychlost -

Nikdy jsi nepomyslel, proč parašutisté nakonec dosáhnou maximální maximální rychlosti, i když pevnost gravitace ve vakuu činí tělo neustále urychlit? Padající tělo dosahuje omezující rychlosti, když je nějaká omezující síla, jako je odpor vzduchu. Síla gravitace působí na těle s konstantní hodnotou, ale síla odporu vzduchu se zvyšuje s rostoucí rychlostí kapky těla. Pokud volný pád trvá dost dlouho, rychlost pádu těla dosáhne takovou hodnotu, ve které se odolná síla rovná pevnosti gravitace, a tyto síly se navzájem kompenzují - v důsledku toho bude tělo pokračovat pádu konstantní rychlost, dokud nebude země pokračovat. Taková rychlost se nazývá maximální rychlost.

Kroky

Metoda 1 z 3:

Výpočet limitní rychlosti

jeden. Vzorec pro vyhledávání mezní rychlost: V = druhá odmocnina ((2 * m * g) / (ρ * a * c)). Složte hodnoty proměnných, abyste našli limitní rychlost v.

m = hmotnost padajícího těla.
G = Zrychlení rychlosti. Na Zemi se nachází asi 9,8 m / s2.
ρ = hustota tekutiny, ve které tělo klesne.
A = oblast projekce těla. Toto je oblast oblasti těla, kolmá směrem k směru těla.
C = koeficient čelního skla. Záleží na tvaru těla. Čím více zefektivněná forma, tím nižší je koeficient.

Metoda 2 z 3:

Výpočet gravitace

jeden. Najít spoustu padajícího těla. V metrickém systému se měří v gramech nebo kilogramech.

Obrázek s názvem Vypočítat rychlost terminálu Krok 3

2. Určete zrychlení volného pádu. Na vzdálenost v blízkosti země, k obličeji odporu vzduchu, tato hodnota je 9,8 m / s2.

Obrázek s názvem Vypočítat rychlost terminálu Krok 4

3. Vypočítat gravitaci. Je rovna hmotnosti těla násobeného zrychlením volného pádu F = m * g.

Metoda 3 z 3:

Určete síly odporu

jeden. Najděte hustotu média. Pro tělo padající atmosféru Země se hustota liší v závislosti na výšce a teplotě vzduchu. Díky tomu je výpočet omezujícího rychlosti volného padajícího tělesa, zejména obtížné, protože hustota vzduchu se změní, protože tělo se přiblíží k zemi. Můžete však najít přibližné hodnoty hustoty vzduchu v učebnicích nebo v jiných zdrojích.

Jako vodítko je hustota vzduchu na hladině moře při teplotě 15 ° C 1,225 kg / m3.

Obrázek s názvem Vypočítat rychlost terminálu Krok 6

2. Ohodnoťte koeficient aerodynamický odpor. Toto číslo závisí na tělu. Bohužel je velmi obtížné pro výpočet hodnoty, která zahrnuje přijetí určitých vědeckých předpokladů. Nesnažte se vypočítat koeficient aerodynamické odolnosti bez pomoci aerodynamické trubky a některých komplexních aerodynamických výpočtů. Místo toho vezměte hotovou hodnotu pro tělo, formulář podobný vašemu.

Obrázek s názvem Vypočítat rychlost terminálu Krok 7

3. Vypočítat oblast projekce objektu. Poslední proměnná, kterou musíte najít, je průřezová oblast. Představte si siluetu padajícího těla, díval se na to shora. Oblast této siluety (projekční plocha), která se předpokládá na rovinu, a je nutné najít. Opět je obtížné vypočítat hodnotu, s výjimkou jednoduchých ve formě těl.

Obrázek s názvem Vypočítat rychlostní rychlostní stupeň kroku 8

4. Najděte sílu odporu, což je opakem gravitace. Pokud znáte tělesnou rychlost, je odolnostní síla pod vzorcem: (C * ρ * A * (v ^ 2)) / 2.

Tipy

Padající bez padáku, člověk zasáhne půdu rychlostí přibližně 240 km / h.
Limitní rychlost se ve skutečnosti mění trochu během volného pádu. Gravitace se zvyšuje, protože tělo přistupuje k pozemním centru, ale může být zanedbávána. Hustota média roste s poklesem výšky pádu. Je to mnohem znatelnější účinek. Padák, pokud se skutečně zpomaluje, protože hustota atmosféry se značně zvyšuje s poklesem vzdálenosti od země.