Садржај
Сви су интуитивно упознати са концептом вучне силе. Кад се возите водом или возите бицикл, примећујете да што више радите и брже се крећете, већи отпор добијате од околне воде или ваздуха, а оба физичари сматрају течностима. У недостатку сила за повлачење, свет би се могао третирати кућама од 1.000 стопа у бејзбол-у, много бржим светским рекордима у стази и аутомобилима са натприродним нивоима уштеде горива.
Вучне силе, више рестриктивне него пропулзивне, нису тако драматичне као остале природне силе, али су критичне у машинском инжењерству и сродним дисциплинама. Захваљујући напорима математички сматраних научника, могуће је не само идентификовати силе вучења у природи, већ и израчунати њихове нумеричке вредности у различитим свакодневним ситуацијама.
Једначина вучне силе
Притисак се, у физици, дефинише као сила по јединици површине: П = Ф / А. Користећи "Д" да конкретно представи силу повлачења, ова једначина може се преуредити у Д = ЦПА, где је Ц константа пропорционалности која варира од објекта до објекта. Притисак на предмет који се креће кроз течност може се изразити као (1/2) ρв2, где је ρ (грчко слово рхо) густина течности, а в брзина објеката.
Стога Д = (1/2) (Ц) (ρ) (в2) (А).
Напомињемо неколико последица ове једначине: Сила вучења расте директно у пропорцији са густином и површином, а расте са квадратом брзине. Ако трчите са брзином од 10 миља на сат, искусите четири пута више аеродинамичког повлачења као и при брзини од 5 миља на сат, а све остало се одржава константно.
Превуците силу на падајући објект
Једна од једначина кретања објекта у слободном паду из класичне механике је в = в0 + ат. У њему је в = брзина у тренутку т, в0 је почетна брзина (обично нула), а је убрзање захваљујући гравитацији (9,8 м / с2 на Земљи), а т протеже се у секунди. Јасно је на први поглед да би предмет пао са велике висине падао све већом брзином ако је ова једначина строго тачна, али није зато што занемарује силу повлачења.
Када је зброј сила које делују на неки предмет једнак нули, он више не убрзава, мада се може кретати великом, константном брзином. Тако падобрански скакач постиже своју крајњу брзину када је сила вучења једнака сили гравитације. Овим може да манипулише својим положајем тела, што утиче на А у једнаџби повлачења. Брзина терминала је око 120 миља на сат.
Превуците силу на пливача
Такмичарски пливачи суочавају се са четири различите силе: гравитацијом и плутањем, које се међусобно супротстављају вертикалној равнини, и вучом и погоном, које делују у супротним смеровима у водоравној равнини. У ствари, пропулзивна сила није ништа друго до сила вучења коју пливачи носе ноге и руке како би превазишли вучну силу воде која је, као што сте вероватно претпоставили, значајно већа од силе ваздуха.
До 2010. године, олимпијским пливачима било је дозвољено да користе посебно аеродинамична одела која су постојала само неколико година. Пливања управљачког тела забранила су одела јер је њихов ефекат био толико изражен да су светски рекорди оборили спортисти који иначе нису били изванредни (али још увек светске класе) без одела.