Atsiliepimai

Terminalas greitis ir laisvas kritimas

Terminalas greitis ir laisvas kritimas


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Gnybtų greitis ir laisvas kritimas yra dvi susijusios sąvokos, kurios paprastai painiojasi, nes priklauso nuo to, ar kūnas yra tuščioje vietoje, ar skysčio (pvz., Atmosferoje ar net vandenyje). Pažvelkite į terminų apibrėžimus ir lygtis, kaip jie yra susiję, ir kaip greitai kūnas krenta laisvojo kritimo metu ar esant greičio greičiui skirtingomis sąlygomis.

Gnybtų greičio apibrėžimas

Galinis greitis yra apibrėžiamas kaip didžiausias greitis, kurį gali pasiekti daiktas, krintantis per skystį, pavyzdžiui, orą ar vandenį. Kai pasiekiamas galinis greitis, svorio mažėjimo jėga žemyn yra lygi objekto plūdrumo ir tempimo jėgos sumai. Objekto galinio greičio grynasis pagreitis yra lygus nuliui.

Gnybtų greičio lygtis

Yra dvi ypač naudingos lygtys, norint surasti terminalo greitį. Pirmasis skirtas galiniam greičiui, neatsižvelgiant į plūdrumą:

Vt = (2mg / ρACd)1/2

kur:

  • Vt yra galinis greitis
  • m yra krintančio objekto masė
  • g yra pagreitis dėl sunkio jėgos
  • Cd yra tempimo koeficientas
  • ρ yra skysčio, per kurį krinta daiktas, tankis
  • A yra objekto numatytas skerspjūvio plotas

Visų pirma skysčiuose svarbu atsižvelgti į objekto plūdrumą. Tūrio (V) masės poslinkiui apskaičiuoti naudojamas Archimedo principas. Tada lygtis tampa:

Vt = 2 (m - ρV) g / ρACd1/2

Laisvo kritimo apibrėžimas

Kasdien vartojamas terminas „laisvas kritimas“ nėra tas pats, kas mokslinis apibrėžimas. Paprastai įprasta, kad dangaus naras patenka į laisvą kritimą, kai pasiekia galinį greitį be parašiuto. Tiesą sakant, dangaus naro svorį palaiko oro pagalvė.

Laisvas kritimas apibrėžiamas arba pagal Niutono (klasikinę) fiziką, arba pagal bendrąjį reliatyvumą. Klasikinėje mechanikoje laisvas kritimas apibūdina kūno judesį, kai vienintelė jėga, veikianti jį, yra gravitacija. Judėjimo kryptis (aukštyn, žemyn ir pan.) Nesvarbi. Jei gravitacinis laukas yra vienodas, jis vienodai veikia visas kūno dalis, todėl jis yra „nesvarus“ arba patiria „0 g“. Nors tai gali atrodyti keista, daiktas gali laisvai kristi net judėdamas aukštyn arba judesio viršuje. Skydiver, šokinėjantis iš atmosferos išorės (kaip HALO šuolis), beveik pasiekia tikrąjį galinį greitį ir laisvą kritimą.

Apskritai, jei oro pasipriešinimas daikto svoriui yra nereikšmingas, jis gali laisvai kristi. Pavyzdžiai:

  • Kosminis erdvėlaivis, kuriame neįjungta varomoji sistema
  • Objektas, išmestas aukštyn
  • Iš kritimo bokšto arba į kritimo vamzdį nukritęs daiktas
  • Žmogus pašoko

Priešingai, objektai ne laisvojo kritimo metu

  • Skraidantis paukštis
  • Skrendantis orlaivis (nes sparnai kelia pakilimą)
  • Naudokite parašiutą (nes jis atremia sunkio jėgos pasipriešinimą ir kai kuriais atvejais gali kelti keltuvą)
  • Skydiveris, nenaudojantis parašiuto (nes tempimo jėga lygi jo svoriui terminalo greičiu)

Bendrasis reliatyvumas laisvas kritimas yra apibrėžiamas kaip kūno judėjimas išilgai geodezijos, gravitacija apibūdinama kaip erdvės ir laiko kreivė.

Laisvojo kritimo lygtis

Jei objektas krinta planetos paviršiaus link, o gravitacijos jėga yra daug didesnė už oro pasipriešinimo jėgą, kitaip jo greitis yra daug mažesnis už galinį greitį, vertikalusis laisvo kritimo greitis gali būti apytikslis:

vt = gt + v0

kur:

  • vt yra vertikalus greitis metrais per sekundę
  • v0 yra pradinis greitis (m / s)
  • g yra pagreitis dėl sunkio jėgos (apie 9,81 m / s2 prie Žemės)
  • t yra praėjęs laikas (-ai)

Ar greitas terminalo greitis? Kaip toli tu patenki?

Kadangi galinis greitis priklauso nuo tempimo ir objekto skerspjūvio, terminalo greičiui nėra vieno greičio. Apskritai, žmogus, krentantis per orą žemėje, galinį greitį pasiekia maždaug po 12 sekundžių, kuris apima maždaug 450 metrų arba 1500 pėdų.

„Skydiver“ padėtis nuo žemės iki žemės pasiekia galutinį greitį apie 195 km / h (54 m / s arba 121 mph). Jei dangoraižis įsitraukia į rankas ir kojas, jo skerspjūvis sumažėja, o galinis greitis padidėja iki maždaug 320 km / h (90 m / s arba šiek tiek mažiau nei 200 mylių per valandą). Tai beveik tas pats, kaip galinis greitis, kurį pasiekia nugrimzdamas į grobį ar kulką, nukritusią žemyn po to, kai ji buvo numesta ar išmesta aukštyn. Pasaulio rekordinį terminalo greitį nustatė Feliksas Baumgartneris, kuris šoktelėjo nuo 39 000 metrų ir pasiekė 134 km / h (834 mph) greitį.

Nuorodos ir tolesnis skaitymas

  • Huangas, Jian (1999). „Skydiver greitis (terminalo greitis)“. Fizikos faktų knyga. Glennas Elertas, Midvudo vidurinė mokykla, Bruklino koledžas.
  • Viskas apie „Peregrine Falcon“. JAV žuvų ir laukinės gamtos tarnyba. 2007 m. Gruodžio 20 d. (Archyvuota)
  • Balististikas (2001 m. Kovo mėn.). „Kulkos danguje“. W. Square Enterprises, 9826 Sagedale, Houston, Texas 77089.


Žiūrėti video įrašą: "Kas yra kas Lietuvoje": Ridas Jasiulionis ir Rokas Masiulis (Birželis 2022).


Komentarai:

  1. Voodoonos

    Tai stebuklinga!

  2. Dunmor

    vertingos informacijos

  3. Cynric

    Sutinku, labai naudinga idėja

  4. Carver

    Ach, tu kvailys!



Parašykite pranešimą