Muutuuko terminaalinen nopeusyhtälö, jos neste on vettä?


Paras vastaus

Päätönopeus on nopeus, jonka vapaasti putoava kappale saavuttaa nesteessä. Se voidaan määrittää ottaen huomioon kaksi tosiasiaa: painovoiman kiihtyvyys ja nopeuden myötä kasvava vetovoima. Joten ilmassa nopeus kasvaa, kunnes vetovoima on yhtä suuri kuin paino: näissä olosuhteissa nettovoimaa ei ole käytettävissä ja kiihtyvyydestä tulee 0: saavutettu terminaalinen nopeus.

Ilmassa on yksi termi laiminlyöty: kelluvuusvoima ( Archimeden laki), koska sen vaikutus on hyvin pieni, mutta vedessä et voi unohtaa tätä, koska veden tiheys on melkein 1000 kertaa ilman ja Archimeden voima 1000 kertaa suurempi.

Joten jos annat kehon kaatua vedessä sitä alas työntävä voima on sen paino ilman kelluvuutta. Newtonin F = m a: n toista lakia voidaan käyttää, kun otetaan huomioon, että voima ei ole vain paino, vaan paino ilman Archimeden voimaa. Paino on normaalisti W = mg = \ rho V g (missä \ rho on ruumiin tiheys ja V sen tilavuus), Archimeden voima on yhtä suuri kuin vesimäärän paino, joten A = \ rho\_W V g, jossa \ rho\_W on veden tiheys.

Kaiken tämän perusteella Newtonin toinen laki kirjoitetaan muodossa (\ rho – \ rho\_W) V g = \ rho V a siten a = {{\ rho – \ rho\_W} \ over {\ rho}} g = (1 – {\ rho\_W \ over \ rho\_A}) g ja tämä on täysin järkevää, jos elimistön tiheys on yhtä suuri kuin veden kelluu, se kelluu ja näissä olosuhteissa a = 0 kuin sen pitäisi.

Alkuvaiheen jälkeen vettä tiheämpi runko alkaa pudota pienellä kiihtyvyydellä, mutta nopeus kuitenkin kasvaa vetovoimana. Päätönopeus on nopeus, jolla vetovoima on sama kuin pystysuora voima, yleensä paljon pienempi kuin ilmassa.

Kuten näette, on yhtäläisyyksiä tärkeän (perus) poikkeaman kanssa, joka koostuu ottamisesta huomioon huomioon Archimeden laki.

Vastaa

Teoreettisesti ei, mutta käytännössä kyllä. Ympäristö, joka on lähellä ihanteellista ja jossa vastuskerroin on vakio, yhtälö pysyy samana. Realistisessa ympäristössä alkaa olla enemmän turbulenssia tiheämmässä ja viskoosimmassa nesteessä, mikä johtaa epävakaaseen käyttäytymiseen ja kaikenlaisiin outoihin vaikutuksiin, mikä tarkoittaa vähemmän selkeää ja taulukkoihin perustuvaa tapaa laskea todellinen terminaalin nopeus

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *