Hoe eindsnelheid te vinden

Je hebt nooit nagedacht waarom de parachutisten uiteindelijk de maximale maximumsnelheid bereiken, hoewel de sterkte van de zwaartekracht in vacuüm het lichaam voortdurend versnelt? Het dalende lichaam bereikt de beperkende snelheid wanneer er enige beleggingskracht is, zoals luchtweerstand. De kracht van de zwaartekracht werkt op het lichaam met een constante waarde, maar de kracht van de luchtweerstand neemt toe met toenemende lichaamsloopsnelheid. Als de vrije val lang genoeg duurt, bereikt de tarief van het lichaam een ​​dergelijke waarde waarin de weerstandskracht gelijk wordt aan de sterkte van de zwaartekracht, en deze krachten zullen elkaar compenseren - als gevolg hiervan zal het lichaam doorgaan dalen op een constante snelheid totdat de aarde zal doorgaan. Een dergelijke snelheid wordt maximale snelheid genoemd.

Stappen

Methode 1 van 3:
Berekening van de limietsnelheid
  1. Titel afbeelding Bereken terminal Velocity Stap 1
een. Formule voor het vinden van limietsnelheid: V = vierkantswortel ((2 * m * g) / (ρ * a * c)). De waarden van de variabelen indienen om de limietsnelheid v te vinden.
  • m = gewicht van een vallende lichaam.
  • g = snelheid drop acceleratie. Op aarde is het ongeveer gelijk aan 9,8 m / s2.
  • ρ = Vloeistofdichtheid waarin het lichaam valt.
  • A = Body Projection Area. Dit is het gebied van het lichaamsgebied, loodrecht op de richting van het lichaam.
  • C = windschermcoëfficiënt. Het hangt af van de lichaamsvorm. De meer gestroomlijnde vorm, de lagere de coëfficiënt.
Methode 2 van 3:
Berekening van de zwaartekracht
  1. Titel afbeelding Bereken terminal Velocity Stap 2
een. Vind veel vallend lichaam. In het metrische systeem wordt het gemeten in gram of kilogrammen.
  • Titel afbeelding Bereken terminal Velocity Stap 3
    2. Specificeer de versnelling van vrije val. Op een afstand dicht bij de grond, om luchtweerstand onder ogen te zien, is deze waarde 9,8 m / s2.
  • Titel afbeelding Bereken terminalnelheid Stap 4
    3. Bereken de zwaartekracht. Het is gelijk aan de massa van het lichaam vermenigvuldigd met de versnelling van de vrije val f = m * g.
    • Methode 3 van 3:
    Bepaal de krachten van weerstand
    1. Titel afbeelding Bereken terminal Snelheid Stap 5
    een. Zoek de dichtheid van het medium. Voor het lichaam dat door de atmosfeer van de aarde valt, zal de dichtheid variëren afhankelijk van de hoogte en temperatuur van de lucht. Dit maakt het berekenen van de beperkende snelheid van een vrij vallend lichaam, vooral moeilijk, aangezien de dichtheid van de lucht verandert als het lichaam de grond nadert. U kunt echter geschatte waarden van de luchtdichtheid vinden in tekstboeken of in andere bronnen.
    • Als richtlijn is de luchtdichtheid op zeeniveau bij een temperatuur van 15 ° C 1,225 kg / m3.
  • Titel afbeelding Bereken terminal Velocity Stap 6
    2. Beoordeel de lichaam aerodynamische weerstandscoëfficiënt. Dit nummer is afhankelijk van Body Streaml. Helaas is het erg moeilijk voor het berekenen van de waarde die de goedkeuring van bepaalde wetenschappelijke aannames omvat. Probeer de coëfficiënt van aerodynamische weerstand niet te berekenen zonder de hulp van een aerodynamische buis en enkele complexe aerodynamische berekeningen. Neem in plaats daarvan de kant-en-klare waarde voor het lichaam, vorm vergelijkbaar met uw.
  • Titel afbeelding Bereken terminal Velocity Stap 7
    3. Bereken het objectprojectiegebied. De laatste variabele die u moet vinden, is het dwarsdoorsnede. Stel je het silhouet voor van een vallende lichaam, kijkend naar het van boven. Het gebied van dit silhouet (projectiegebied), dat op het vliegtuig wordt geprojecteerd en het is noodzakelijk om te vinden. Nogmaals, het is moeilijk om de waarde te berekenen, behalve voor eenvoudig in de vorm van lichamen.
  • Titel afbeelding Bereken terminalnelheid Stap 8
    4. Zoek de kracht van de weerstand, wat het tegenovergestelde is van de zwaartekracht. Als u het lichaamstarief kent, staat de weerstandskracht onder de formule: (C * ρ * A * (v ^ 2)) / 2.

    • Tips

    • Vallen zonder een parachute, raakt een persoon de grond met een snelheid van ongeveer 240 km / h.
    • Beperk snelheid verandert eigenlijk een beetje tijdens de vrije val. Zwaartekracht neemt toe naarmate het lichaam het landcentrum nadert, maar het kan worden verwaarloosd. De dichtheid van het medium groeit met een afname van de hoogte van de val. Het is een veel merkbaar effect. Parachute voor zover er daadwerkelijk zal vertragen, omdat de dichtheid van de atmosfeer sterk toeneemt met een afname van de afstand tot de aarde.
    Deel in het sociale netwerk:
    Vergelijkbaar