Как да намерите ограничението си за скорост

Видео: Рыбалка на ПАУК. Я был в ШОКе, что в таком закоряженном и почти пересохшем ручье ловится такая рыба.

Съдържание

Стъпки
Метод 1 от 3: Изчисляване на ограничението на скоростта
Метод 2 от 3: Изчисляване на тежестта
Метод 3 от 3: Определете силите на съпротивата
Съвети
Допълнителни статии

Замисляли ли сте се защо парашутистите в крайна сметка постигат максималната си скорост при падане, въпреки че гравитацията във вакуум кара тялото да се ускорява постоянно? Падащото тяло достига максималната си скорост, когато има някакъв вид ограничаваща сила, като съпротивление на въздуха. Силата на гравитацията действа върху тяло с постоянна стойност, но силата на въздушното съпротивление се увеличава с увеличаване на скоростта на падане на тялото. Ако свободното падане продължи достатъчно дълго, тогава скоростта на падане на тялото ще достигне такава стойност, при която силата на съпротивлението стане равна на силата на гравитацията и тези сили ще се компенсират взаимно; в резултат на това тялото ще продължи да пада с постоянна скорост, докато не докосне земята. Тази скорост се нарича максимална скорост.

Стъпки

Метод 1 от 3: Изчисляване на ограничението на скоростта

1 Формула за намиране на ограничаващата скорост: v = квадратен корен от ((2 * m * g) / (ρ * A * C)). Включете стойностите на променливите, за да намерите ограничението на скоростта v.
- m = маса на падащото тяло.
- g = ускорение поради гравитацията. На Земята тя е приблизително равна на 9,8 m / s2.
- ρ = плътност на течността, в която попада тялото.
- A = площ на проекция на тялото. Това е областта на тялото, перпендикулярна на посоката на движение на тялото.
- C = коефициент на съпротивление. Зависи от формата на тялото. Колкото по -рационализирана е формата, толкова по -нисък е коефициентът.

Метод 2 от 3: Изчисляване на тежестта

1 Намерете масата на падащото тяло. В метричната система се измерва в грамове или килограми.
2 Задайте ускорението поради гравитацията. На достатъчно близко разстояние до земята, за да срещне въздушно съпротивление, тази стойност е 9,8 m / s2.
3 Изчислете силата на гравитацията. Тя е равна на масата на тялото, умножена по ускорението, дължащо се на гравитацията F = m * g.

Метод 3 от 3: Определете силите на съпротивата

1 Намерете плътността на средата. За тяло, падащо през земната атмосфера, плътността ще се променя в зависимост от височината и температурата на въздуха. Това прави изчисляването на ограничаващата скорост на свободно падащо тяло особено трудно, тъй като плътността на въздуха се променя с приближаването на тялото към земята. Можете обаче да намерите приблизителни стойности на плътността на въздуха в учебници или други източници.
- Като ориентир плътността на въздуха на морското равнище при 15 ° C е 1,225 кг / м3.
2 Изчислете коефициента на съпротивление на тялото. Това число зависи от рационализирането на тялото. За съжаление, това е много трудно за изчисляване количество и включва някои научни предположения. Не се опитвайте да изчислите коефициента на съпротивление без помощта на аеродинамичен тунел и някои сложни аеродинамични изчисления. Вместо това вземете готова телесна стойност, подобна по форма на вашата.
3 Изчислете прогнозираната площ на обекта. Последната променлива, която трябва да намерите, е площта на напречното сечение на тялото. Представете си силуета на падащо тяло отгоре. Трябва да се намери областта на този силует (проекционна област), която се проектира върху равнината. Отново, това е трудна стойност за изчисляване, с изключение на телата с проста форма.
4 Намерете силата на съпротивлението, противоположна на гравитацията. Ако знаете скоростта на тялото, тогава силата на съпротивлението се намира по формулата: (C * ρ * A * (v ^ 2)) / 2.

Съвети

Падайки без парашут, човек удря земята със скорост около 240 км / ч.
Ограничителната скорост всъщност се променя леко по време на свободно падане. Силата на гравитацията се увеличава с приближаването на тялото към центъра на Земята, но това може да се пренебрегне. Плътността на средата се увеличава с намаляване на височината на падане. Това е много по -забележим ефект. Скайдайвърът всъщност ще се забави, докато пада, тъй като плътността на атмосферата се увеличава драстично с намаляване на разстоянието до Земята.