Vsakdo intuitivno pozna koncept vlečne sile. Ko se prebijate skozi vodo ali vozite kolo, opazite, da več dela kot ste in hitreje se premikate, večji odpor dobite od okoliške vode ali zraka, ki jih oba štejemo za tekočine fiziki. V odsotnosti vlečnih sil bi lahko svet obravnavali z 1000 metrov velikimi dirkami v baseballu, veliko hitrejšimi svetovnimi rekordi v lahkotnih terenih in avtomobili z nadnaravno stopnjo ekonomičnosti porabe goriva.
Vlečne sile sicer bolj omejujoče kot pogonske niso tako dramatične kot druge naravne sile, so pa ključne v strojništvu in sorodnih disciplinah. Zahvaljujoč prizadevanjem matematično usmerjenih znanstvenikov je mogoče ne le prepoznati sile vleka v naravi, temveč tudi izračunati njihove številčne vrednosti v različnih vsakdanjih situacijah.
Enačba sile vlečenja
Tlak je v fiziki opredeljen kot sila na enoto površine:
P = \ frac {F} {A}
Z uporabo "D", ki posebej predstavlja silo vlečenja, lahko to enačbo preuredimo v
D = CPA
kjer je C konstanta sorazmernosti, ki se razlikuje od predmeta do predmeta. Tlak na predmet, ki se premika skozi tekočino, lahko izrazimo kot (1/2) ρv, kjer je ρ (grška črka rho) gostota tekočine in v hitrost predmeta.
Zato
D = \ frac {1} {2} C \ rho v ^ 2A
Upoštevajte več posledic te enačbe: Sila vlečenja narašča sorazmerno z gostoto in površino ter narašča s kvadratom hitrosti. Če tečete s hitrostjo 10 milj na uro, imate štirikrat večji aerodinamični upor kot 5 milj na uro, pri čemer je vse ostalo konstantno.
Povlecite silo na padajoči predmet
Ena od enačb gibanja predmeta v prostem padu iz klasične mehanike je
v = v_0 + ob
V njem je v = hitrost v času t, v0 je začetna hitrost (običajno nič), a pospešek zaradi gravitacije (9,8 m / s2 na Zemlji), t pa pretečeni čas v sekundah. Že na prvi pogled je jasno, da bi predmet, ki je padel z velike višine, padel z vedno večjo hitrostjo, če bi bila ta enačba strogo resnična, vendar ne zato, ker zanemarja uporno silo.
Ko je vsota sil, ki delujejo na objekt, nič, ta ne pospešuje več, čeprav se morda giblje z visoko konstantno hitrostjo. Tako padalka doseže svojo končno hitrost, ko je sila vleka enaka sili gravitacije. S tem lahko manipulira s telesno držo, kar vpliva na A v enačbi upora. Hitrost terminala je približno 120 milj na uro.
Povlecite silo na plavalcu
Tekmovalni plavalci se soočajo s štirimi različnimi silami: gravitacijo in vzgonom, ki si medsebojno nasprotujeta v navpični ravnini, ter upor in pogon, ki delujeta v nasprotni smeri v vodoravni ravnini. Dejansko pogonska sila ni nič drugega kot sila vlečenja, na katero plavalčeve noge in roke delujejo premagati vlečno silo vode, ki je, kot ste verjetno domnevali, bistveno večja od sile zrak.
Do leta 2010 so olimpijski plavalci smeli uporabljati posebne aerodinamične obleke, ki so obstajale le nekaj let. Upravni organ plavanja je obleke prepovedal, ker je bil njihov učinek tako izrazit, da so bili svetovni rekordi razbijali športniki, ki so bili sicer brez znamenitosti (a vseeno svetovnega razreda) obleke.