Gaisa pretestības spēks - un bez tā nekādā veidā

Mēs esam tik pieraduši pie tā, ka apkārt gaisa, kas bieži vien pievērš uzmanību tam. Šeit mēs runājam, pirmkārt, par piemērotajām tehniskajām problēmām, kuru risināšanā vispirms aizmirst, ka pastāv gaisa pretestības spēks.

Viņa sevi atgādina gandrīz jebkurā darbībā. Lai gan mēs brauksim ar automašīnu, pat ja lidosim ar lidmašīnu, pat ja mēs vienkārši iemeta akmeni. Tātad, mēģināsim izprast, kāds ir gaisa pretestības spēks gadījumos, kad ir vienkāršas lietas.

Vai kādreiz esat prātojies, kāpēc automašīnām ir tik vienkāršota forma un plakana virsma? Bet viss tiešām ir ļoti skaidrs. Gaisa pretestības stiprība sastāv no divām vērtībām - no berzes pretestības līdz ķermeņa virsmai un ķermeņa formas pretestības. Lai samazinātu berzes spēku un panāktu nelīdzenuma un raupjuma samazināšanos uz ārējām daļām automobiļu un citu transportlīdzekļu ražošanā.

Lai to izdarītu, tie ir gruntēti, krāsoti, pulēti un lakoti. Šāda detaļu apstrāde noved pie tā, ka gaisa pretestība, kas ietekmē mašīnu, samazinās, automašīnas ātrums palielinās un braukšanas laikā degvielas patēriņš tiek samazināts. Vilces spēka klātbūtne izskaidrojama ar faktu, ka, ja automašīna kustina gaisu, tas tiek saspiests, un priekšā ir izveidots vietējais paaugstināts spiediens, un aiz tā attiecīgi ir atšķaidīšanas reģions.

Jāatzīmē, ka liela ātruma automašīnā galvenais ieguldījums pretestībā tiek veikts ar auto formu. Pretestības spēks, aprēķina formula, kas dota turpmāk, nosaka faktorus, no kuriem atkarīgs.

Izturības spēks = Cx * S * V2 * r / 2

Kur S ir mašīnas priekšējās projicēšanas laukums;

Cx ir koeficients, kas ņem vērā aerodinamisko pretestību;

V ir kustības ātrums;

R ir gaisa blīvums.

Kā tas nav grūti redzēt no iepriekš minētās formulas, vilces spēks nav atkarīgs no automašīnas masas. Galvenais ieguldījums ir divi komponenti - automašīnas ātruma un formas kvadrāts. Ti. Pieaugot kustības ātrumam divreiz, pretestība palielinās četrkārtīgi. Nu, būtiska ietekme ir automašīnas šķērsgriezumam. Jo vienkāršāka automašīna, jo mazāk gaisa pretestības.

Un formula ir vēl viens parametrs, kas vienkārši prasa pievērst tam uzmanību - gaisa blīvums. Bet tā ietekme ir vairāk pamanāma lidojot ar lidmašīnām. Kā mēs zinām, pieaugot augstumam, gaisa blīvums samazinās. Tādējādi, attiecīgi, viņa pretestības spēks samazināsies. Tomēr gaisa kuģim tie paši faktori, piemēram, ātrums un forma, joprojām ietekmēs izmantotās pretestības apjomu.

Ne mazāk interesanti ir vēsture, kā pētīt gaisa ietekmi uz šaušanas precizitāti. Šādi darbi tika veikti ilgu laiku, to pirmie apraksti attiecas uz 1742. gadu. Eksperimenti tika veikti dažādās valstīs ar dažādu formu lodes un čaumalas. Pētījuma rezultātā tika noteikta lodes optimālā forma un galvas un astiņu daļu attiecība, un tika izstrādātas ložu ballistiskās uzvedības tabulas lidojumā.

Nākotnē tika veikti pētījumi par lidojuma lidojuma atkarību no tā ātruma, tika turpināta pārbaude uz kulonu formas un pilnveidota izmeklēšanas metode. Izstrādāti matemātiskie modeļi un izveidots īpašs matemātiskais rīks - ballistiskais koeficients. Tas parāda aerodinamiskās vilces un inerces spēku spēku attiecību pret lodi.

Rakstā tiek aplūkots, kāds ir gaisa pretestības spēks, dod formulu, kas ļauj noteikt dažādu faktoru ietekmes lielumu un pakāpi uz pretestības vērtību, tās ietekmi dažādās tehnoloģijas jomās.