Come determinare la grandezza della forza media dalla resistenza dell'aria

Come determinare la grandezza della forza media dalla resistenza dell'aria

Una palla di cannone attaccato a un paracadute cade molto più lentamente di una palla di cannone da solo, ma la differenza non ha niente a che fare con peso. Esso deriva dalla resistenza dell'aria. Sulla luna, una matita e una piuma cadrebbe alla stessa velocità. Se è necessario stimare la forza di resistenza dell'aria, è possibile farlo utilizzando una semplice equazione, finchè hai l'area della sezione trasversale dell'oggetto, quindi è possibile utilizzarlo in questa equazione.

Istruzioni

• Cercare il coefficiente di resistenza per l'oggetto facendo clic sul link nella sezione risorse. Se il tuo oggetto non viene visualizzato, è possibile approssimare il coefficiente di resistenza utilizzando il coefficiente per un oggetto simile.

• Moltiplicare l'area della sezione trasversale per il coefficiente di resistenza aerodinamica. Se il coefficiente di resistenza aerodinamica è 0.6, ad esempio, e l'area della sezione trasversale è 10 metri quadrati, moltiplicando i due dà 6 come un risultato. Assicurarsi che si sta utilizzando l'area della sezione trasversale in metri quadrati e non altre unità di misura.

• Moltiplicare il risultato dall'ultimo passo di -1/2. Se il risultato era 6, ad esempio, avresti -3 come risposta.

• Moltiplicare il risultato del passaggio precedente dalla densità dell'aria, che è circa 1,23 chilogrammi per metro cubo. Per continuare l'esempio, -3 x 1,23 =-3.69. Assicurarsi che, tra l'altro, che si sta utilizzando unità di chilogrammi per metro cubo per densità e non grammi per centimetro cubo.

• Moltiplicare la risposta dal passaggio precedente per il quadrato della velocità dell'oggetto. Se la velocità è di 10 metri al secondo, ad esempio, poi il quadrato della velocità è 100 e 100 x-3.69 =-369. Supponendo che usato le stesse unità, la vostra risposta sarà in Newton, l'unità standard della forza.

Consigli & Avvertenze

  • Si noti che la forza di resistenza aumenta con l'aumento di velocità. Se si trascina un oggetto da un aereo, continuerà ad accelerare verso il suolo fino a quando la forza di trascinamento corrisponde esattamente la forza di gravità. A quel punto, l'oggetto avrà raggiunto la velocità terminale. La velocità terminale per un essere umano è molto maggiore la velocità terminale per un essere umano con un paracadute, ragion per cui paracadute sono molto utili.