Як знайти сили опору повітря

Як знайти сили опору повітря

Для визначення сили опору повітря створіть умови, за яких тіло почне під дією сили тяжкості рухатися рівномірно і прямолінійно. Розрахуйте значення сили тяжкості, воно буде дорівнює силі опору повітря. Якщо тіло рухається в повітрі, набираючи швидкість, сила його опору знаходиться за допомогою законів Ньютона, також силу опору повітря можна знайти із закону збереження механічної енергії та спеціальних аеродинамічних формул.

Вам знадобиться

  • далекомір, ваги, спідометр або радар, лінійка, секундомір.

Інструкція

1. Визначення опору повітря рівномірно падаючому тілу Виміряйте масу тіла за допомогою терезів. Скинувши його з певної висоти, добийтеся, щоб воно рухалося рівномірно. Помножте масу тіла в кілограмах на прискорення вільного падіння, (9,81 м/с ), результатом буде сила тяжкості, що діє на тіло. А оскільки воно рухається рівномірно і прямолінійно, сила тяжкості дорівнюватиме силі опору повітря.

2. Визначення опору повітря тілу, що набирає Визначте масу тіла за допомогою терезів. Після того як тіло почало рухатися, за допомогою спідометра або радара вимірюйте його миттєву початкову швидкість. Наприкінці ділянки виміряйте його миттєву кінцеву швидкість. Швидкості вимірюйте за метри на секунду. Якщо прилади вимірюють її за кілометри на годину, поділіть значення на 3,6. Паралельно за допомогою секундоміру визначте час, за який відбувалася ця зміна. Віднявши від кінцевої швидкості початкову і поділивши результат на час, знайдіть прискорення, з яким рухається тіло. Потім знайдіть силу, яка змушує тіло змінювати швидкість. Якщо тіло падає, то це сила тяжкості, якщо тіло рухається горизонтально - сила тяги двигуна. Від цієї сили відніміть витвір маси тіла на його прискорення (Fc = F + m • a). Це і буде сила опору повітря. Важливо, щоб під час руху тіло не торкалося землі, наприклад, рухалося на повітряній подушці або падало вниз.

3. Визначення опору повітря тілу, що падає з вис Виміріть масу тіла і скиньте його з висоти, яка заздалегідь відома. При контакті з поверхнею землі зафіксуйте швидкість тіла за допомогою спідометра або радара. Після цього знайдіть твір прискорення вільного падіння 9,81 м/с на висоту, з якої падало тіло, відніміть від цього значення швидкість, зведену в квадрат. Отриманий результат помножте на масу тіла і поділіть на висоту, з якої воно падало (Fc = m • (9,81 • H-v )/H). Це і буде сила опору повітря.