المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
 مقاومت هوا (زنگ تفريح شماره‌ي 130)
مقاومت هوا (زنگ تفريح شماره‌ي 130)زنگ تفريح فيزيك
عوامل مختلف و معادلات مقاومت هوا

مقاومت هوا








مقاومت هوا مثالي است از مقاومت يا اصطكاك سيال. برخلاف مدل استاندارد اصطكاك سطحي،‌چنين نيروهاي اصطكاكي به سرعت وابسته هستند. وابستگي به سرعت ممكن است بسيار پيچيده باشد و فقط حالت‌هاي خاصي هستند كه به‌صورت تحليلي حل مي‌شوند. در سرعت هاي پايين در ذرات كوچك،‌مقاومت هوا تقريباً متناسب با سرعت بوده و به‌صورت زير بيان مي‌شود:

رابطه‌ي (1)

علامت منفي همواره برخلاف جهت سرعت است. در سرعت‌هاي بالاتر و اجسام بزرگتر اصطكاك كه تقريباً متناسب است با توان‌مجذور سرعت:

رابطه‌ي (2)

ρ چگالي هوا، A سطح مقطع و C ضريب اصطكاك است.

وابستگي به سرعت خطي

اجسام در حال حركت با سرعت نسبتاً كم ار داخل يك مايع كه تلاطم عامل مهمي نباشد مقاومت چسبندگي جسم در حال حركت تقريباً متناسب است با سرعت آن؛ در شرايطي حتي گازها (مثل ذرات غبار معلق در هوا). اكثراً اصطكاك هوا جملاتي متناسب با مجذور يا حتي مرتب بالاتر سرعت است. براي سرعت هاي خطي نيروي مقاومت را به ‌صورت زير نوشت:

F= -bv

رابطه‌ي (3)

اگر اين مقاومت تنها نيروي محيطي باشد، قانون دوم نيوتن به اين صورت مي‌شود:

رابطه‌ي (4)

كه جسم با اين تساوي به حالت سكون مي‌رسد:

رابطه‌ي (5)

اگر وزن جسم(W=mg) باشد، جسم به سرعت نهايي مي‌رسد:

رابطه‌ي (6)

اين سرعت نهايي به صورت جملات مقادير مؤثر g بيان مي‌شود (اگر نيروي شناوري هم نقش مؤثر داشته باشد).


مقاومت چسبندگي

اگر جسمي به آرامي از مايع عبور كند، اصطكاك چسبندگي متناسب با سرعت را تجربه مي‌كند. براي كره‌‌ي در حال سقوط در مايع براساس سرعت (كه وابسته به تلاطم و چسبندگي مؤثر است) قابل صرف‌نظر كردن است. در نتيجه چسبندگي چنين مي‌شود:

رابطه‌ي (7)

اين مقاومت را براي فاصله‌ي طي شده تدر محيط چسبنده،‌ سرعت نهايي، و حركت غرق شدن استفاده مي‌كنيم.

اصطكاك سيال

اين مقاومت با حركت جسم در مايع را گاهي اصطكاك سيال مي‌ناميم. گاهي با مقاومت چسبندگي آن‌ را مي‌نويسيم و يا با مشخصه‌ي متفاوت اصطكاك هوا (در حين عبور از گاز).

1388/6/26لينک مستقيم

فرستنده :
ناشناس HyperLink HyperLink 1394/5/20
مـتـن : متشکرم

فرستنده :
بامداد HyperLink HyperLink 1392/10/1
مـتـن : سلام خیلی خوب بود فقط بیشتر توضیح دهید
پاسـخ : سلام، حتماً در اين مورد مطالب بيشتري به صورت کاربردي ميگذاريم.

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  2315
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  2315