Kā aprēķināt termināla ātrumu

Termināla ātrums apraksta līdzsvara punktu kinemātikā, kur atmosfēras pretestība krītošam objektam kļūst vienāda un pretēja paātrinājumam smaguma dēļ. Tādējādi objekts bez ārējas palīdzības nevar paātrināties tālāk un šajā vidē ir sasniedzis vislielāko iespējamo ātrumu.

Vilkšana ir attiecīgā objekta aerodinamikas funkcija: lietussargs kristu daudz lēnāk nekā tāda paša svara raķete. Mēs varam izmantot gala ātruma vienādojumu, lai aprēķinātu objekta ātrumu šajā punktā.

Nosakiet svaruWkrītošā priekšmeta. Vieglākais veids, kā to izdarīt, parasti ir tieši izmērīt šo daudzumu. Jūs varat arī novērtēt svaru, ja zināt būvmateriālus un izmērus.

Aprēķiniet frontālo laukumuAkrītošā priekšmeta. Frontālais laukums ir redzamais laukums, kas vērsts kritiena virzienā. Jūs varat noteikt šo apgabalu, mērot objekta kontūru no šīs orientācijas.

Piemēram, ja krītošais objekts būtu konuss, konusa gals būtu vērsts tieši uz leju, un frontālais laukums, šķiet, ir aplis, kas vienāds ar konusa apļveida pamatnes laukumu.

instagram story viewer

Nosakiet pretestības koeficientuCd krītošā priekšmeta. Parasti jūs varat izvairīties no nepieciešamības pašam aprēķināt pretestības koeficientu, meklējot aptuveno vērtību uzziņu grāmatā vai internetā. Ja jums nepieciešama ļoti precīza vērtība, jums jākonsultējas ar inženieri.

Nosakiet atmosfēras blīvumuρ vidē, caur kuru objekts krīt. Ja barotne ir gaiss, tad jums jāzina, ka gaisa blīvums samazinās līdz ar augstumu, kas nozīmē, ka objekta terminālis ātrums samazināsies, tuvojoties zemei ​​(kur gāze ir blīvāka un spēcīgāk atgrūžas, nodrošinot spēcīgāku bremzēšanu jauda).

Tādējādi jūs varat aprēķināt gala ātrumu jebkurā augstumā, izmantojot vienkāršu matemātiku, bet lai aprēķinātu izmaiņas gala ātrumā lielā kritienā jums būs nepieciešams izmantot aprēķinu vai empīrisku tuvinājumi.

Gaisa blīvums mainās arī atkarībā no laika apstākļiem; dotajam augstumam nav vienotas blīvuma vērtības. Lai iegūtu visprecīzākos gaisa blīvuma mērījumus, jums būs jāreizina vidējās gaisa blīvuma vērtības ar vietējo laika apstākļu nobīdēm.

Informācija par atmosfēru ASV ir pieejama Nacionālajā laika dienestā, Nacionālās okeānu un atmosfēras pārvaldes dienestā.

kurWir objekta svars,ρir gāzes blīvums,Air objekta šķērsgriezuma laukums unCd ir pretestības koeficients.

Vienkāršā angļu valodā objekta galīgais ātrums ir vienāds ar kvadrātsakni ar koeficienta divkāršu objekta svaru virs objekta frontālās zonas, tā pretestības koeficienta un barotnes gāzes blīvuma produkts, caur kuru atrodas objekts krītot.

Teachs.ru
  • Dalīties
instagram viewer