Kako pronaći graničnu brzinu -

Nikad niste razmišljali zašto padobrani na kraju dođu do maksimalne maksimalne brzine, iako jačina gravitacije u vakuumu čini tijelo stalno ubrzava? Palo tijelo dostiže ograničavajuću brzinu kada postoji neka ograničenje, poput otpornosti na zrak. Moć gravitacije djeluje na tijelu sa stalnom vrijednošću, ali snaga otpornosti na zraku povećava se s povećanjem brzine pada tijela. Ako slobodni pad traje dovoljno dugo, stopa pada tijela dostiže takvu vrijednost u kojoj će otpornost postajati jednaka snazi gravitacije, a ove snage će se međusobno nadoknaditi - kao rezultat toga, tijelo će nastaviti padne u stalnu brzinu dok zemlja neće nastaviti. Takva se brzina naziva maksimalna brzina.

Korake

Metoda 1 od 3:

Izračun granične brzine

jedan. Formula za pronalaženje granične brzine: V = kvadratni korijen ((2 * m * g) / (ρ * a * c)). Podmašite vrijednosti varijabli kako biste pronašli graničnu brzinu v.

m = težina pada tijela.
G = ubrzanje pada brzine. Na zemlji je otprilike jednak 9,8 m / s2.
ρ = gustoća tečnosti u kojoj tijelo pada.
A = Projekcijski prostor za tijelo. Ovo je područje područja tijela, okomito na smjer tijela.
C = koeficijent vjetrobranskog stakla. To ovisi o stanju tijela. Što je pojednostavljeni oblik, niži koeficijent.

Metoda 2 od 3:

Izračun gravitacije

jedan. Pronađite puno pada tijela. U metričkom sistemu mjeri se u gramima ili kilogramima.

Slika pod nazivom Izračunajte brzinu terminala Korak 3

2. Navedite ubrzanje slobodnog pada. Na udaljenosti u blizini zemlje, za lice za oči; ova vrijednost je 9,8 m / s2.

Slika pod nazivom Izračunajte brzinu terminala Korak 4

3. Izračunati gravitaciju. Jednaka je masi tijela pomnožena s ubrzanjem Free Fall F = m * g.

Metoda 3 od 3:

Odrediti sile otpora

jedan. Pronađite gustoću srednje. Za tijelo koje pada kroz atmosferu zemlje, gustina će se razlikovati ovisno o visini i temperaturi zraka. To čini izračun ograničavajućim brzinom slobodnog pada tijela, posebno teške, jer se gustoća zraka mijenja kako tijelo približava tlu. Međutim, možete pronaći približne vrijednosti gustoće zraka u udžbenicima ili u drugim izvorima.

Kao smjernica, gustoća zraka na razini mora na temperaturi od 15 ° C iznosi 1.225 kg / m3.

Slika pod nazivom Izračunajte brzinu terminala Korak 6

2. Ocijenite karodinamički koeficijent otpora. Ovaj broj ovisi o tonovima tijela. Nažalost, vrlo je teško izračunavanje vrijednosti koja uključuje usvajanje određenih naučnih pretpostavki. Ne pokušavajte izračunati koeficijent aerodinamičnog otpora bez pomoći aerodinamičke cijevi i nekih složenih aerodinamičkih proračuna. Umjesto toga, napravite gotovu vrijednost za tijelo, oblikujte sličan vašem.

Slika pod nazivom Izračunajte brzinu terminala korak 7

3. Izračunajte područje projekcije objekta. Posljednja varijabla koju morate pronaći je područje presjeka. Zamislite siluetu padajućih tijela, gledajući ga odozgo. Područje ove siluete (područje projekcije), koje se predviđa u avionu, a potrebno je pronaći. Opet je teško izračunati vrijednost, osim jednostavnog u obliku tijela.

Slika pod nazivom Izračunajte brzinu terminala Korak 8

4. Pronađite snagu otpora, što je suprotno snazi gravitacije. Ako znate stopu tijela, otporni sila je ispod formule: (c * ρ * a * (v ^ 2)) / 2.

Savjeti

Pad bez padobrana, osoba udara u zemlju brzinom od oko 240 km / h.
Granična brzina se zapravo malo mijenja tokom slobodnog pada. Gravitacija se povećava kako tijelo prilazi kopnom centru, ali može se zanemariti. Gustina medija raste s padom visine pada. To je mnogo uočljiviji efekat. Padobran, koliko će se zapravo usporiti, jer gustoća atmosfere uvelike se povećava s padom udaljenosti do zemlje.