Сви су интуитивно упознати са концептом силе вуче. Када се провлачите кроз воду или возите бицикл, приметите да што више рада обављате и брже се крећете, што више отпора добијете од околне воде или ваздуха, а обоје се сматрају течностима физичари. У недостатку вучних сила, свет би могао бити третиран кућним тркама од 1000 стопа у бејзболу, много бржим светским рекордима у атлетици и аутомобилима са натприродним нивоом економичности горива.
Потезне силе, које су рестриктивне, а не погонске, нису толико драматичне као друге природне силе, али су кључне у машинству и сродним дисциплинама. Захваљујући напорима математички оријентисаних научника, могуће је не само идентификовати силе вуче у природи већ и израчунати њихове нумеричке вредности у различитим свакодневним ситуацијама.
Једначина силе вуче
Притисак је у физици дефинисан као сила по јединици површине:
П = \ фрац {Ф} {А}
Употребом „Д“ за представљање силе вуче, ова једначина се може преуредити
Д = ЦПА
где је Ц константа пропорционалности која варира од објекта до објекта. Притисак на објекат који се креће кроз течност може се изразити као (1/2) ρв, где је ρ (грчко слово рхо) густина течности, а в брзина објекта.
Стога,
Д = \ фрац {1} {2} Ц \ рхо в ^ 2А
Обратите пажњу на неколико последица ове једначине: Сила вуче расте директно пропорционално густини и површини и расте са квадратом брзине. Ако трчите брзином од 10 миља на сат, осетићете четири пута већи аеродинамични отпор као и брзином од 5 миља на сат, а све остало је константно.
Повуците силу на падајући предмет
Једна од једначина кретања објекта у слободном паду из класичне механике је
в = в_0 + ат
У њему је в = брзина у тренутку т, в0 је почетна брзина (обично нула), а је убрзање услед гравитације (9,8 м / с2 на Земљи), а т је протекло време у секундама. На први поглед је јасно да би објекат који је пао са велике висине падао све већом брзином да је ова једначина строго тачна, али то није зато што занемарује силу вуче.
Када је збир сила које делују на објекат нула, он више не убрзава, иако се можда креће великом, константном брзином. Дакле, падобранац постиже своју крајњу брзину када је сила вуче једнака сили гравитације. Може да манипулише овим путем држања тела, што утиче на А у једначини отпора. Терминална брзина је око 120 миља на сат.
Повуците силу на пливача
Пливачи који се такмиче суочавају се са четири различите силе: гравитација и узгон, које се супротстављају у вертикалној равни, и вуча и погон, који делују у супротним смеровима у хоризонталној равни. У ствари, погонска сила није ништа друго до сила вуче на коју примењују ноге и руке пливача превладати силу вучења воде која је, као што сте вероватно претпоставили, знатно већа од силе ваздух.
До 2010. године олимпијским пливачима је било дозвољено да користе посебна аеродинамична одела која су постојала тек неколико година. Управно тело пливања забранило је одела јер је њихов ефекат био толико изражен да су светски рекорди ломили су их спортисти који су иначе били неугледни (али и даље светске класе) без одела.