Как найти предельную скорость

Загрузить PDF
Загрузить PDF

Вы никогда не задумывались, почему при падении парашютисты в конечном итоге достигают предельной максимальной скорости, хотя сила тяжести в вакууме заставляет тело постоянно ускоряться? Падающее тело достигает предельной скорости, когда есть некая сдерживающая сила, такая, как сопротивление воздуха. Сила тяжести действует на тело с постоянной величиной, но сила сопротивления воздуха увеличивается с увеличением скорости падения тела. Если свободное падение длится достаточно долго, то скорость падения тела достигнет такой величины, при которой сила сопротивления станет равна силе тяжести, и эти силы будут компенсировать друг друга; в результате этого тело будет продолжать падение с постоянной скоростью, пока не коснется земли. Такая скорость называется предельной скоростью.

Метод 1
Метод 1 из 3:

Вычисление предельной скорости

Загрузить PDF
  1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/6\/6b\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-1.jpg\/v4-460px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-1.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/6\/6b\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-1.jpg\/v4-728px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-1.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"}
    v = квадратный корень из ((2*m*g)/(ρ*A*C)). Подставьте значения переменных для нахождения предельной скорости v.
    • m = масса падающего тела.
    • g = ускорение свободного падения. На Земле оно примерно равно 9,8 м/с2.
    • ρ = плотность жидкости, в которой падает тело.
    • A= площадь проекции тела. Это площадь области тела, перпендикулярная направлению движения тела.
    • C = коэффициент лобового сопротивления. Он зависит от формы тела. Чем более обтекаемая форма, тем ниже коэффициент.
    Реклама
Метод 2
Метод 2 из 3:

Вычисление силы тяжести

Загрузить PDF
  1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/4\/47\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/4\/47\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"}
    В метрической системе ее измеряют в граммах или килограммах.
  2. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/b\/be\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-3.jpg\/v4-460px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-3.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/b\/be\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-3.jpg\/v4-728px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-3.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"}
    На расстоянии, достаточно близком к земле, чтобы столкнуться с сопротивлением воздуха, эта величина равна 9,8 м/с2.
  3. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/b\/bf\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-4.jpg\/v4-460px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-4.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/b\/bf\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-4.jpg\/v4-728px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-4.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"}
    Она равна массе тела умноженной на ускорение свободного падения F = m*g.
    Реклама
Метод 3
Метод 3 из 3:

Определите силы сопротивления

Загрузить PDF
  1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/a\/a9\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-5.jpg\/v4-460px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-5.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/a\/a9\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-5.jpg\/v4-728px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-5.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"}
    Для тела, падающего сквозь атмосферу Земли, плотность будет меняться в зависимости от высоты и температуры воздуха. Это делает вычисления предельной скорости свободно падающего тела особенно сложным, так как плотность воздуха меняется по мере того, как тело приближается к земле. Тем не менее, вы можете найти приблизительные значения плотности воздуха в учебниках или в других источниках.
    • В качестве ориентира, плотность воздуха на уровне моря при температуре 15°C равна 1,225 кг/м3.
  2. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/e\/e2\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-6.jpg\/v4-460px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-6.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/e\/e2\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-6.jpg\/v4-728px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-6.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"}
    Это число зависит от обтекаемости тела. К сожалению, это очень сложная для вычисления величина, которая включает в себя принятие определенных научных предположений. Не пытайтесь вычислить коэффициент аэродинамического сопротивления без помощи аэродинамической трубы и некоторых сложных аэродинамических вычислений. Вместо этого возьмите готовое значение для тела, по форме похожее на ваше.
  3. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/1\/18\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-7.jpg\/v4-460px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-7.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/1\/18\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-7.jpg\/v4-728px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-7.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"}
    Последней переменной, которую вы должны найти, является площадь поперечного сечения тела. Представьте себе силуэт падающего тела, посмотрев на него сверху. Площадь этого силуэта (площадь проекции), который проецируется на плоскость, и надо найти. Опять же, это трудное для вычисления значение, за исключением простых по форме тел.
  4. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/e\/e3\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-8.jpg\/v4-460px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-8.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/e\/e3\/Calculate-Terminal-Velocity-Step-8.jpg\/v4-728px-Calculate-Terminal-Velocity-Step-8.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"}
    Если вы знаете скорость тела, то сила сопротивления находится по формуле: (C*ρ*A*(v^2))/2.
    Реклама

Советы

  • Падая без парашюта, человек ударяется о землю со скоростью равной примерно 240 км/ч.
  • Предельная скорость на самом деле немного меняется во время свободного падения. Сила тяжести увеличивается по мере приближения тела к центру Земли, но этим можно пренебречь. Плотность среды растет с уменьшением высоты падения. Это гораздо более заметный эффект. Парашютист по мере падения на самом деле будет замедляться, так как плотность атмосферы сильно увеличивается с уменьшением расстояния до Земли.
Реклама

Дополнительные статьи

Как
помочь тому, кто провалился на экзамене или тесте
Как
определить свой тип личности по системе Майерс Бриггс
Как
сделать так, чтобы лед долго не таял
Как
основать свою собственную страну
Как
описать себя как личность
Как
понимать по часам
Как
вычислить доверительный интервал
Как
заполнить степлер
Как
тренировать силу воли
Как
узнать где кто–нибудь живет
Как
перестать мямлить и начать говорить отчетливо
Как
самостоятельно предсказать погоду
Как
перестать беспокоиться за результаты экзамена
Как
использовать штангенциркуль
Реклама

Об этой статье

На других языках
Эту страницу просматривали 40 352 раза.

Была ли эта статья полезной?

Реклама