Cum să găsiți viteza limită

Nu v-ați gândit niciodată de ce parașutiștii ating în cele din urmă viteza maximă maximă, deși puterea gravitației în vid face ca corpul să accelereze în mod constant? Corpul care se încadrează atinge viteza de limitare atunci când există o forță de restricție, cum ar fi rezistența la aer. Puterea gravitației acționează asupra corpului cu o valoare constantă, dar puterea rezistenței la aer crește cu creșterea vitezei de scădere a corpului. Dacă toamna liberă durează suficient de lungă, rata de cădere a corpului atinge o astfel de valoare în care forța de rezistență devine egală cu puterea gravitației, iar aceste forțe se vor compensa reciproc - ca urmare a acestui fapt, corpul va continua cădea la o viteză constantă până când pământul va continua. O astfel de viteză se numește viteză maximă.

Pași

Metoda 1 din 3:

Calculul vitezei limită

unu. Formula pentru găsirea vitezei limită: V = rădăcină pătrată ((2 * m * g) / (ρ * a * c)). Submold valorile variabilelor pentru a găsi viteza limită V.

m = greutatea unui corp care se încadrează.
g = accelerarea picăturii de viteză. Pe pământ este egal cu 9,8 m / s2.
ρ = densitatea fluidului în care corpul cade.
A = zona de proiectare a corpului. Aceasta este zona zonei corpului, perpendicular pe direcția corpului.
C = Coeficient de parbriz. Depinde de forma corpului. Forma mai raționalizată, cu atât mai mic coeficientul.

Metoda 2 din 3:

Calculul gravității

unu. Găsiți o mulțime de corp care se încadrează. În sistemul metric, acesta este măsurat în grame sau kilograme.

Imagine intitulată Calculați viteza terminală Pasul 3

2. Specificați accelerarea căderii libere. La o distanță apropiată de pământ, pentru a face față rezistenței la aer, această valoare este de 9,8 m / s2.

Imagine intitulată Calculați viteza terminală Pasul 4

3. Calculați gravitatea. Este egal cu masa corpului înmulțit cu accelerarea căderii libere f = m * g.

Metoda 3 din 3:

Determinați forțele de rezistență

unu. Găsiți densitatea mediului. Pentru că corpul care se încadrează prin atmosfera pământului, densitatea va varia în funcție de înălțimea și temperatura aerului. Acest lucru face calculul vitezei de limitare a unui corp liber care se încadrează, în special dificil, deoarece densitatea aerului se schimbă pe măsură ce corpul se apropie de sol. Cu toate acestea, puteți găsi valori aproximative de densitate a aerului în manuale sau în alte surse.

Ca orientare, densitatea aerului la nivelul mării la o temperatură de 15 ° C este de 1,225 kg / m3.

Imagine intitulată Calculați viteza terminală Pasul 6

2. Evaluați coeficientul de rezistență aerodinamică a corpului. Acest număr depinde de simplificarea corpului. Din păcate, este foarte dificil pentru calcularea valorii care include adoptarea anumitor ipoteze științifice. Nu încercați să calculați coeficientul de rezistență aerodinamică fără ajutorul unei țevi aerodinamice și a unor calcule aerodinamice complexe. În schimb, luați valoarea gata făcută pentru organism, formă similară cu dvs.

Imaginea intitulată Calculează viteza terminală Pasul 7

3. Calculați zona de proiecție a obiectelor. Ultima variabilă pe care trebuie să o găsiți este zona transversală. Imaginați-vă silueta unui corp care se încadrează, privindu-l de sus. Zona acestei siluete (zona de proiecție), care este proiectată în avion și este necesar să se găsească. Din nou, este dificil să se calculeze valoarea, cu excepția simplă a corpurilor.

Imagine intitulată Calculați viteza terminală Pasul 8

4. Găsiți puterea rezistenței, care este opusul puterii de gravitate. Dacă știți rata corpului, forța de rezistență este sub formula: (C * ρ * A * (V ^ 2)) / 2.

sfaturi

Făcând fără parașută, o persoană lovește solul la o viteză de aproximativ 240 km / h.
Viteza limită se schimbă puțin în timpul căderii libere. Gravitatea crește pe măsură ce organismul se apropie de centrul de teren, dar poate fi neglijat. Densitatea mediului crește cu o scădere a înălțimii căderii. Este un efect mult mai vizibil. Parașuta în măsura în care va încetini de fapt, deoarece densitatea atmosferei crește foarte mult cu o scădere a distanței de pe pământ.