tailieunhanh - Mấy vấn đề về sức cản không khí

Sức cản không khí là một lực hiện hữu trong mọi chuyển động. Hiểu rõ các đặc tính của loại lực này giúp ta vận dụng được các nguyên lý cơ học trong những điều kiện gần với thực tế hơn | MẤY VẤN ĐỀ VỀ SỨC CẢN KHÔNG KHÍ I. DẪN NHẬP Sức cản không khí là một lực hiện hữu trong mọi chuyển động. Hiểu rõ các đặc tính của loại lực này giúp ta vận dụng được các nguyên lý cơ học trong những điều kiện gần với thực tế hơn. II. NHẬN XÉT VỀ SỨC CẢN KHÔNG KHÍ Nhiều hiện tượng thông thường cho thấy mọi chuyển động trong không khí đều chịu tác dụng cản lại do không khí gây ra. Các khảo sát thực nghiệm cho thấy sức cản không khí thay đổi theo vận tốc tương đối giữa vật với môi trường không khí có thể chia làm 4 cấp VẬN TỐC VẬT CH. Động NGUYÊN NHÂN LỰC CẢN Nhỏ v 1 m s Con lắc giọt sương Ma sát các lớp không khí Tỉ lệ với vận tốc điều kiện vật lý không khí hình dạng và kích thước vật Trung bình 1 v 278 m s Xe cộ máy bay loại thường Sự chênh lệch áp suất không khí Tỉ lệ với bình phương vận tốc hình dạng vật Cận thanh tương đương với vận tốc âm thanh 278 v 389 m s Sóng nén do vật gây ra trong không khí Siêu thanh v 389 m s Phản lực hoả tiễn đầu đạn Rất phức tạp do nhiều yếu tố Tăng nhanh hơn bình phương vận tốc III. BIỂU THỨC TỔNG QUÁT Với vật chuyển động trung bình lực cản không khí có biểu thức D 2 R k. .Sn . D 0 Ư0 S0 diện tích bản mặt vật chuyển động m2 v vận tốc của vật m s D khối lượng riêng không khí ở độ cao vật chuyển động kg m3 D0 khối lượng riêng không khí ở điều kiện chuẩn 00C 760 mmHg a góc hợp bởi hướng chuyển động và bản mặt vật góc đập k tạm gọi là hệ số cấu hình phụ thuộc vào hình dạng bề mặt vật a a G v G v a a 900 a 0 a 0 Điểm đặt O trung với G Diem đặt O tiến ve trước Diem đặt O tiến ve trước IV. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỨC CẢN KHÔNG KHÍ Diện tích chủ hình kháng động là diện tích hình chiếu vật lên mặt phẳng vuông góc với phương chuyển động. Qua biểu thức nêu trên ta thấy độ lớn lực cản không khí phụ thuộc vào Vận tốc vật v Diện tích chủ hình Khối lượng riêng không khí D D0 Hình dạng vật k có đơn vị tương thích k có Nếu a nhỏ - S và khi vật chuyển động gần mặt đất thì -D -1. Lúc này biểu thức tổng quát trở thành biểu thức thu