Rata de limitare de cădere

Evaluare: 5/5

Rata de scădere a corpului într-un gaz sau lichid stabilizat la viteza de corp ajungând la care forța de atracție gravitațională este echilibrată de forța de tragere.

Conform legilor mecanicii newtoniene. un corp în cădere liberă, trebuie să se deplaseze cu accelerație uniformă, deoarece acționează nimic forță echilibrată a gravitației. În cazul în care căderea corpului în atmosfera Pământului (sau orice alt mediu gazos sau lichid), cu toate acestea, vom vedea o imagine diferită, pentru că pe scenă există o altă forță. Cădere, un organism trebuie să împingă moleculele de aer care contracareaza aceasta, pornind astfel acting tragere forță sau de viscozitate. Rata mai mare de incidență, cu atât mai mare rezistență. Și, atunci când forța ascendentă a decelerației vâscoasă este comparată în mărime cu forța gravitațională descendentă, rezultată lor devine zero, iar corpul se mută de scăderea accelerată în starea de cădere uniformă. Rata acestei rate uniforme de incidență se numește limita căderea corpului în mediu.

picătură rata de modul de limitare depinde de proprietățile hidrodinamice sau aerodinamice ale corpului, adică gradul său de circularitate. În cel mai simplu caz, perfect corp aerodinamic este format în jurul ei orice mai răsturnări de situație, prevenind o picătură - așa-numitele turbulențe - și observăm un flux laminar. Curgerea laminară a unui vâscos crește forța de rezistență medie direct proporțional cu viteza de corp. În jurul picăturilor de ploaie mici în aer, de exemplu, format flux laminar clasic. Astfel limitează rata de cădere a acestor picături este foarte mic - aproximativ 5 km / h ceea ce corespunde ratei pas de agrement. Acesta este motivul pentru ploaie mocnită uneori pare a fi „plutind“ în aer. Și mai puțin decât rata maximă de picături de ulei au fost folosite în experimentul Millikan.

Atunci când se deplasează într-un vâscoase obiecte medii mai mari, cu toate acestea, încep să domine celelalte efecte și modele. La atingerea diametrului picăturilor de ploaie de doar câteva zecimi de milimetru în jurul lor a început să se formeze așa-numita vortex de separare a fluxului ca rezultat. Ați putea fi văzut foarte clar: atunci când mașina merge pe drum, în toamna, presărat cu frunze căzute, frunze moarte nu sunt pur și simplu măturat pe părțile laterale ale mașinii, dar începe să se învârtească în asemănarea unui vals. Ele descriu cercuri se repetă exact linia Karman vortex fundal. a primit numele în onoarea inginer-fizician de origine maghiara Theodore von Karman (Theodore von Karman, 1881-1963), care a emigrat în SUA și de lucru la Caltech, a devenit unul dintre fondatorii aerodinamicii moderne aplicate. Aceste vârtejuri turbulente, de obicei, cauzate de frânare - acestea sunt principalii factori care contribuie la faptul că mașina sau avionul, accelerarea până la o anumită viteză, se confruntă cu o rezistență a aerului a crescut dramatic și în continuare nu accelerează. Dacă sunteți vreodată la o viteză mare să se îndepărteze de pe mașina lui cu un van din sens opus greu și rapid, iar mașina a început să „unitate“ dintr-o parte în alta, știu că vă aflați într-un vortex von Karman și l-au întâlnit la prima mână.

În cădere liberă în atmosfera de corpuri mari vârtejuri începe aproape imediat, iar rata de limitare de cădere se realizează foarte repede. Pentru parașutiștilor, de exemplu, viteza maximă de 190 kilometri pe oră, la rezistența maximă a aerului atunci când acestea sunt plate, brațe, până la 240 km / h atunci când scufundări „pește“ sau un „soldat“.